【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!
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!
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?これは氷の密度が水の密度よりも軽いからです。
これについて考えた時、普通の温水プールで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。
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!
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で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!
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それでは!
参考文献
【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??
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
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…
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。
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!
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!
いつもご愛読ありがとうございます!
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【科学雑記】 日本で体重が軽くなる県、重くなる県
体重!気になる個人情報です
多くの人の悩みは体重を楽して減らしたいと考えていますがいかがでしょうか?
その夢を少しでも実現するのが今回のお話です。
過去の記事から、地球には自転による遠心力が働いていることを紹介致しました!
基本的な確認ですが、質量は質量です。教科書の式ではmと表されます。
重さは力です。教科書の式では重力加速度gを用いてmgと表されます。
そのため、体重とは重さのことでmgということになりますね!
重力加速度が効いてくるということを頭に置いておいてください!
この遠心力は地球の中心、すなわち赤道で強さが最大になります。
反対に、南極や北極では強さは最小となります。
これを利用してやればよいということですね!
重力は地球上のどこにいても地球中心に向かう力なので、質量を変えなくとも重力加速度を変えてやったら体重を減らすことができます!
そのため、赤道に近い沖縄県に行くと体重が軽くなり、反対に北極に近い北海道に行くと体重が重くなります。
いかがでしたでしょうか?
どこか狐につままれた感じはすると思いますが、約1kgは差が出るみたいです。
国内旅行の際には是非検証してみてください。
海外ではロシアが体重が重くなり、インドネシアが体重が軽くなるということになりますので、こちらの際にも是非検証していてください!
いつもご愛読ありがとうございます!
それでは!
【科学雑記】 地球上の原子の貯金残高
例えばガラスのコップって何かできているかご存知ですか?
形によって様々ですが、古来では砂と植物の灰から作られてきました。
もっと詳しく見てみると二酸化ケイ素と炭酸カリウムからできているということになりますね。
すべての物質は、ふつうの実験ではそれ以上分割することができない最小の粒子からできており、その粒子を原子と言います。
物質を構成している原子の種類を元素といいます。
ものづくりを考える時はこの元素を考えてものづくりをしなければなりません。
元素は元素記号を使って表されます。例えば、水素はH、酸素はOなどがあります。
今回は地球上にある元素を並べてみたいと思います。
並べることによって、ものづくりの未来を見据えることができます。
それでは行ってみましょう!
最初に気体中では…
窒素N2、酸素O2、アルゴンAr |(ここでほぼ100%)|二酸化炭素CO2、ネオンNe、ヘリウムHe、メタンCH4、クリプトンKr…
となります。(出典:化学便覧より)
割合的に窒素、酸素、アルゴンが多いことが分かりますね!
次に地表中では…
酸素O2、ケイ素Si、アルミニウムAl、鉄Fe、カルシウムCa、ナトリウムNa、カリウムK、マグネシウムMg|(ここでほぼ100%)|チタンTi、水素H2…
となります。(出典:化学便覧より)
割合的に酸素とケイ素、アルミニウムが多いことが分かりますね!
基本的に砂は二酸化ケイ素SiO2なのでその多さもイメージしやすいと思います。
最後に海水中では…
酸素O2、水素H2、塩素Cl2、ナトリウムNa、マグネシウムMg、硫黄S、カリウムK、臭素Br、炭素C、窒素N2、ストロンチウムSr…
となります。(出典:化学便覧より)
割合的に酸素と水素、塩素が多いことが分かりますね!
基本的に捕まえることができる元素は酸素が多いことはわかりますが、私たちが扱っている物質のほとんどは炭素Cを使っています。
ほとんどは石油由来の炭素を使用していますが枯渇問題もささやかれてます。
ものづくりの基本元素である炭素Cがなくなってしまったら今後の未来が怪しくなってしまうため、比較的捕まえやすい気体中の二酸化炭素をどう扱うかが研究されています。
技術が進歩しても資源がジリ貧になれば意味がないため様々なやりくりが今後の明暗を分けると言っても過言ではありません。
ものづくりの基本も貯蓄から!
いつもご愛読ありがとうございます!
それでは!