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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

マイナスの重力
 mixi「授業の工夫」に次の質問がありました。


教科書では
「大気圧…空気の重さによって生じる圧力」
とあります。


これはこれで疑問はないのですが、
高校以上で習う気体の圧力、すなわち
「気体の圧力は分子の熱運動によって生じる」
という考え方とのつじつまを合わせることができず困っています。
(以下,略)



 (ぼくが書き込んだコメントです)


 ぼく自身が,気圧は空気の重さといわれて,あまりぴんとこないので,「空気の重さによって」ではなく,分子が衝突することによるものだと教えています。
 間違いだといっているのではありません。

 ただ,次の説明にすぐ反論できますか?

 ここにびんがあります。中には何も入っていません。(実際は空気が入っている)
 その重さを量ります。

 次に,水素をこのびんに入れて重さを量ります。どうですか。軽くなりましたね。このように水素はマイナスの重さを持っているのです。

 次の実験
 まずおもりの重さを量ります。100gですね。それにヘリウムを入れた風船を結びます。ほら,軽くなったでしょう。ヘリウムもマイナスの重さを持っているのです。

 実際に実験をしたことはありません。ただ,そうなるはずです。


 中学生は?????という感じです。何か間違っているな,という表情をしますが,反論できない。

 理科の苦手な大人にも分からないでしょう。

 これは「浮力」によるのです。空気より軽いので浮力の方が重力より大きくなって浮いてしまいます。だから,マイナスの重力になってしまうようにみえるのです。

 だから,気圧を空気の重さといっても何かピンとこない。
 生徒はそこまで考えないから,空気の重さで分かったような顔をします。でも,ぼくは何かごまかしているように感じるのですね。

 それで,ぼくは気体分子がぶつかるから気圧は生じるのだと説明しています。
 
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