やっぱり水も力持ち ～水圧の実験～
空気の圧力を体験した前時に引き続き、今回は水の圧力です。水圧は結構体験していることが多いので日常生活での出来事を思い出しながら実験をしていきましょう。
最初の実験は簡単な工夫で水圧を感じることができるものです。ぜひお試しください。ゴム手袋やディスポーザブル手袋でも構いませんが、めんどくさいのでそこらへんのビニール袋でも全然大丈夫です。大きめの水槽たっぷりに水を入れ、そこにビニール袋ごと手を突っ込むのです。もっと簡単にしたい場合には、水槽にゴミ袋をセッティングしておくだけで大丈夫です。ビニール袋越しに水が腕を押しつぶす感覚が味わえると思います。普段お風呂とかプールで体験していることが、ほんの一工夫であっと驚く体験になりますのでぜひお試しください。
次の実験は教科書で掲載されているゴム膜と水圧の実験ですが、これもかなり効果的ですのでぜひ試してもらいたいものです。実験道具がない場合についてはホームセンターなどでアクリルパイプの太いものと細いもので作ってみてもいいかもしれません。演示実験で十分効果がありますので、この道具を1つだけ教材屋さんで買っておくといいかもしれません。ゴム膜についてですが、普通の風船や水風船のゴムは固すぎます。また、放っておくと劣化して弾力が損なわれるので、毎年交換した方がいいと思います。代用品を探していましたが、ちょっと特殊な素材なので苦戦しましたが何とか見つけることができました。大きな声で言うのは憚られますが、専用のゴムシートのかわりにはコンドームがいいと思います。これを切り開いて使うとほとんど同じような弾性です。是非試してください。普通の風船や水風船ではゴムが硬いのでなかなか凹んでくれません。他の良い素材があったら教えてください。
次の実験についても簡単にできると思います。空のペットボトルと水槽を用意して水中発射ロケットを作りましょう。放っておいても生徒たちは勢いよく、高く飛ばす方法を考えてくれます。ただし、机の周りが水浸しになりますので気をつけてください。
最後にばねばかりを使った水圧と浮力の実験を載せておきます。浮力と体積の関係がわかれば目的を達成することができますが、どうしても深さと浮力が関係していると思い込んでしまう生徒さんがいます。その誤解を晴らすためにきちんと実験と解説をしておきましょう。ただし、これもあまり深く突っ込んでやると難しくとられてしまうようで、あっさりとした実験で良いのかもしれません。教科書に載っているフィルムケースを使う方法をきちんと説明しながらやっていくのが一番わかりやすいかと思います。