一般小学生
まとめ
- 台の上に載せた物体に働く重力の大きさ(下向きの力)を測定する計量器。
- 実験ではビーカーや液体の質量を含む全体の重さを支え、その変化を精密に測定するために用いられる。
- 内部のバネの縮みや電気的なセンサー(ロードセル)を介して、加わった力を数値化する仕組みを持つ。
解説
理科の実験において台はかりは、単なる重量測定だけでなく、浮力や力のモーメントが関わる複雑な物理現象の観察に利用されます。上皿天秤が分銅との釣り合いで質量を直接比較するのに対し、台はかりは物体にかかる重力を測定するため、厳密には場所による重力加速度の変化の影響を受けますが、通常の学習環境では十分な精度を発揮します。使用前には必ず水平な場所に設置し、零点調節を行うことが基本です。
特に浮力の実験では、水中の物体に働く浮力の上向きの力に対し、その反作用として水(および容器)に下向きの力が働くことを確認するために用いられます。ばねはかりで吊るした物体を水に沈めた際、ばねはかりの目盛りが減少した分だけ、台はかりの目盛りは増加します。これは系全体の重さが保存されていることを示しており、力のつり合いと作用・反作用の法則を理解する上で重要な指標となります。
小学生のみなさんへ
台はかりは、台の上にのせた物の重さをはかるための道具です。料理で使うキッチンスケールも、台はかりのなかまです。理科の実験では、水が入ったビーカーなどの重さをはかる時によく使われます。
おもしろい実験があります。水が入ったビーカーを台はかりにのせて、そこに糸でつるしたおもりを、底につかないように水の中へ沈めてみます。すると、おもりは台にふれていないのに、台はかりの目盛りは増えて重くなります。これは、水がおもりを押し上げようとする「浮力」と同じ分だけ、水もおもりから下向きに押されているからです。
ルラスタコラム
台はかりを使うときは、最初に目盛りが「0」になっているか確認しましょう。これを「零点調節」といいます。もし0になっていないと、正しい重さがはかれなくなってしまいます。実験をはじめる前の大切な準備ですね。
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