ふくらませた風船を涼しい場所へ移すと、少ししぼんだように見えることがあります。空気が抜けたのでしょうか。それとも、中の空気の性質が変わったのでしょうか。「空気の量が変わらなくても、温度によって体積が変わる」という考え方を使うと、風船の大きさを数字で予想できます。ただし、実際の風船にはゴムの伸び方も関わるので、計算どおり...

温かい飲み物から白い湯気が立っています。「あれが水蒸気でしょ」と言いたくなりますが、科学の言葉では少し違います。水蒸気そのものは目に見えない気体で、ふわふわと白く見える部分の多くは、空気中で冷えてできた細かな液体の水滴です。同じ水なのに、なぜ見えるときと見えないときがあるのでしょうか。 水には三つの姿があります 氷は固...

透明な容器に水と食用油を入れると、しばらくして二つの層に分かれます。ところが、ふたをしてよく振ると、液体全体が白っぽくにごることがあります。油が水に油と水が分かれる場合、油が水に溶けたのではありません。水と油が混ざりにくい性質と、小さな油の粒が一時的に散らばることを区別すると、ドレッシングやマヨネーズの仕組みが見えてき...

家の一階と上の階で蛇口を開けると、水の出方が少し違うと感じることがあります。なぜ高い場所では勢いが弱くなることがあるのでしょうか。「水は下へ流れるから」とだけ覚えていると、ポンプで上に水を送れる理由が説明できません。 ここで考えたいのは、水がどんな圧力で供給され、その圧力が高さや配管でどう変わるかです。蛇口の勢いと水圧...

気温が10℃から20℃に上がったとき、「温度が2倍になった」と言いたくなるかもしれません。数字だけ見ると確かに20は10の2倍です。けれども、温度という量そのものを2倍だと考えると、話は複雑になります。 理由は、私たちが毎日使う摂氏温度（℃）の0が、温度という量の完全なゼロを意味していないからです。温度差の計算と、温度...

暑い日の教室や自宅で、窓を開けたのになかなか空気が変わった感じがしないことがあります。逆に窓を少ししか開けていなくても、風がすっと通る部屋もあります。これは窓の面積だけで決まるのでしょうか。 換気を考える際には、外の空気がどこから入り、室内の空気がどこへ出ていくかを分けることが大切です。同じ窓を開けていても、風の向きや...

レシピに「塩分1％のスープを作る」と書かれていたら、塩をどれだけ入れればよいでしょうか。「水500gだから塩を5g足せばよい」と考える人もいるかもしれません。ところが、この方法では正確には1％になりません。 濃度の計算で最初に確認したいのは、何を分子にし、何を分母にするかです。食塩の重さを、水だけでなく、食塩を含めた「...

地震のニュースでは「マグニチュード5.0」「最大震度5弱」など、数字が並んで出てきます。どちらにも5が付いていると、同じ大きさを別の呼び名で言っているように感じるかもしれません。 しかし、この二つはそもそも測ろうとしている対象が違います。マグニチュードは地震自体の規模、震度はある場所で観測された揺れの強さです。違いを理...

スマートフォンの地図アプリを開くと、自分がいる場所の近くに青い点が表示されます。地図を画面に出していなくても、端末は現在地を推定できます。いったい誰が上空から私たちを見つけているのでしょうか。 実際には、GPSの衛星が一人ひとりをカメラで探しているわけではありません。衛星は自分の位置と正確な時刻に関する情報を電波で送り...

学校の給食で食べ残しが多いとき、「みんなが残さず食べればよい」と言うだけでは、原因が分かりません。量が多すぎるのか、食べる時間が短いのか、献立が合わないのか。残った量という結果から、考えられる理由を分けてみましょう。 同じ残量でも理由は違う 架空のクラスで30人分の給食を用意し、合計で3人分に相当する料理が残ったとしま...