懐中電灯の光を鏡に当てると、壁や机の別の場所に光が移ります。鏡をほんの少し動かすだけで光の位置が大きく変わるのは、反射する向きに規則があるからです。ポイントは、光が鏡の面に対して何度で当たったかではなく、面に垂直な線から何度傾いているかを考えること。角度を測る基準を間違えると、反射の説明もずれてしまいます。 光は鏡で向...

ボールと紙を同じ高さから落とすと、紙の方がゆっくり落ちることがあります。では「軽い物は重い物より落下が遅い」が正しいのでしょうか。答えは、空気の影響をどう扱うかで変わるです。同じ紙でも、広げたままと丸めた場合では、落ち方が大きく違います。重さだけで説明しようとすると、この違いを見落とします。 最初に「落とす条件」をそろ...

氷の上に塩をまくと、何もまかない氷とは違う溶け方をすることがあります。冬の道路で融雪剤が使われるのも、氷が溶ける条件と関係があります。「塩が熱くなるから氷が溶ける」と思いがちですが、説明の中心はそこではありません。水に物質が溶けると、凍り始める温度が変わるという性質が鍵です。氷・水・塩の三つを分けて考えてみましょう。 ...

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...

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...