読者です 読者をやめる 読者になる 読者になる

kazumascience idea note

身近な科学の雑記から、日記など

【科学雑記】 ゴムにお湯をかけると…

 事務用品で使うゴムはとても便利ですね!

 ものをまとめる時には便利ですし、かなり強度もあるため使い心地も良いです。

f:id:o_kazumasa:20170526010058j:plain

 

今回はこのゴムの面白い性質について見ていきましょう!

 

ゴムに重しをくくらしてぶら下げるともちろんですがゴムは伸びますね!

f:id:o_kazumasa:20170526010621p:plain

 

この伸びきったゴムにお湯をかけると、なんと縮みます!

f:id:o_kazumasa:20170526011032p:plain

 

これはどういうことでしょうか?

実際にやってみると縮みますよ!

 

 重しをぶら下げたゴムの分子の状態は伸びている状態です、それに対し、熱湯をかけられたゴムの分子は熱運動が激しくなり屈曲します。その結果としてゴムは縮んだというわけですね!

f:id:o_kazumasa:20170526012159p:plain

 

温めると何だか伸びる感覚はあると思いますが、ゴムの場合そうではありません!

ゴムの意外な性質、お楽しみいただけたでしょうか?

 

いつもご愛読ありがとうございます!

それでは!

 

【科学雑記】 計算界のタブー、0で割るを考える

 小学生の頃、割り算を習った時に学校の先生が必ず添えていった言葉の一つに「0で割ってはいけません」というのがあります。

f:id:o_kazumasa:20170522103454p:plain

 個人的には、ああそうかと一つのルールとして認識していたため、なんとも思っていませんでしたが、よくよく考えてみたら不思議です。

 

 今回は、計算界のタブーである0で割ることについて見ていこうと思います。

f:id:o_kazumasa:20170523003755p:plain

 

簡単な例を挙げて中身に入っていこうと思います。

                    4×2

という計算式があったとしたらその答えは、4×2=8ですね。

4×2=8 ⇔ 4=8÷2

となります。

 

当たり前と言えば当たり前ですね!

 

本題に入りますと、

例えば、2×0=0、3×0=0、4×0=0

 があります。

どの数字であっても0をかければ等しく0になるのは周知だと思います。

これを先程の事と同じことをします。

 

すなわち、

2×0=0 ⇔ 2=0÷0

3×0=0 ⇔ 3=0÷0

4×0=0 ⇔ 4=0÷0

 

ということは、0÷0=2=3=4 ??????

f:id:o_kazumasa:20170412101406p:plain

 

となりますので、2=3=4は明らかにおかしいですよね!

こういう明らかに違うことが導き出せてしまうので0で割ってはいけないのです。

 

これを文字で一般化してみましょう。

 x=yとすると、

 

両辺にxをかける       x2=xy

 両辺からy2を引く       x2-y2 =xy- y2 

因数分解できるので     (x+y)(x-y)=y(x-y)

両辺(x-y)で割ると   (x+y)=y

ここでx=yより      2y=y

よって           2=1

 

 再びおかし解答を得ることができました。

 

 ここでのポイントは(x-y)です。

 x=yならば(x-y)=0となるため文字式においても0で割ってはいけないことが分かります。

 

 いかがでしたでしょうか?

0で割るということは計算そのものを破綻させる要因だったというわけですね!

 

いつもご愛読ありがとうございます!

それでは!

 

参考文献

ふたたびの微分・積分

ふたたびの微分・積分

 

 

【科学雑記】 人が浮く水を考える

 前回の「密度」の話の続きです!

o-kazumasa.hatenablog.com

 

 今回はテレビなどで見かける人が浮く湖として知られている「死海」について見ていこうと思います!

f:id:o_kazumasa:20170518010746j:plain

 まず、密度の特徴としまして、密度が小さいものが密度の大きいものより上に行くという性質を持っています。

 例えば、氷水であれば氷が浮いていますよね?これはの密度がの密度よりも軽いからです。

f:id:o_kazumasa:20170518113059p:plain

 

 これについて考えた時、普通の温水プール息を大きく吸って潜るとどうもがいても浮かび上がり、反対に息を大きく吐き出して潜ると深い所まで沈んだ経験などはありませんか?

この変化は人の体の密度が大きく変化していることを示していることが分かります。

 このことから、水の密度と人の体の密度は近い関係にあるということが分かりますね。ちなみに水の密度は1.00g/cm 3 です。

f:id:o_kazumasa:20170518114504j:plain

 話を戻して「死海」は塩分濃度が表層で20%前後、深い所で30%前後という海水と比較して約7倍も濃度が異なっています。

 

 20℃での飽和食塩水の密度は大体1.20g/cm 3 と言われています。

少なく見積もっても1.15g/cm 3は必ずあると考えられるので、この値は確実に何もしなくても水に近い密度を持つ人は浮きますね!

 

なるほど!

死海」は圧倒的に人の密度より大きいので簡単に浮くことができるのですね!

f:id:o_kazumasa:20170412104915p:plain

  余談ですが、卵の鮮度を食塩水で調べることができます。

 卵の密度は1.08~1.09g/cm 3で古くなると1.07g/cm 3以下となります。一方、10%食塩水は密度1.07g/cm 3です。

 この食塩水に卵を入れて沈んだものが新鮮浮かんだものが古いということが分かります。

 

密度は色々な使い道があるようですね!

 

いつもご愛読ありがとうございます!

それでは!

 

参考文献

面白くて眠れなくなる物理

面白くて眠れなくなる物理

 

 

【科学雑記】 1kgの鉄と1kgの綿、どちらが軽い??

 突然ですが、タイトルにもありますように1kgの鉄と1kgの綿、どちらが軽いと思いますか??

 

f:id:o_kazumasa:20170517123835j:plain  f:id:o_kazumasa:20170517123842j:plain

 

 正解は…

どちらも1kgなので同じです!

 

過去の記事でアルキメデスの原理について触れました

o-kazumasa.hatenablog.com

今回は「密度」に焦点を絞って見て行こうと思います!!

 

 先程の問題でうっかり「鉄」と答えた方の多くはちょっとした鉄の塊でも重たい経験をしてきたからだと考えられます。ちょっとした綿を持っても重さは感じませんし…

 

f:id:o_kazumasa:20170518003759p:plain

密度の初歩としてはこれですよ!

 

 単位を見てみるとg/cm 3 となっています。

すなわち、単位体積当たりの重さですね!!

 これはどういうことかというと、構成する原子もしくは分子がどれだけ密になっているかということが効いてきています。

f:id:o_kazumasa:20170518005014p:plain

 そのため各物質によっても様々な密度というパラメータを持っています。

 以前紹介したアルキメデスの原理はこの密度を使って物質を調べました。

 ということは、密度を使えば色々なことに役立てることができます!

f:id:o_kazumasa:20170518010441j:plain

 

次回はこの密度を考えながら、世界的に有名な「死海」について考えていきます!

f:id:o_kazumasa:20170518010746j:plain

 

いつもご愛読ありがとうございます!

それでは!