針とストロー

一般小学生

まとめ

【定義】
針とストローとは、金属棒が熱によってわずかに膨張する様子を、針の回転とストローの振れを利用して視覚的に拡大して観察する手法のことである。

まとめ

一般的に物質は加熱で膨張し冷却で収縮するが、水は4℃で体積が最小になる。金属の熱膨張は液体よりも非常に小さいため、実験では針やストローを用いてその変化を拡大する。

解説

多くの物質は温度上昇に伴い体積が増加する。しかし、水は4℃で体積が最小となり、4℃を境に体積変化が逆転するという特異な性質を持つ。金属の熱膨張を調べる実験では、金属棒が伸びる力を針の回転運動に変換し、長いストローの先端を動かすことで、肉眼では捉えにくい微細な変化を拡大して確認する。また、フラスコ内の水面が加熱直後に一度下がるのは、水より先にガラス容器が膨張するためである。

小学生のみなさんへ

物は温めると大きくなり、冷やすと小さくなります。水は特別で、4度のときに一番小さくなります。金属も温めると大きくなりますが、その変化はとても小さいので、針とストローを使って、動きを大きく見せる工夫をして観察します。

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