台はかり

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。
  • 実験ではビーカー液体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。
台はかり質量重さ浮力作用反作用

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。

コラム

入試問題などの応用演習では、太さが一様でない棒非一様な棒)のつり合いや、輪軸滑車と組み合わせた系において、支点にかかる荷重を求める際に台はかりが登場します。重心の位置や力のモーメントの計算、さらには液体の密度や物体の体積から浮力を導き出す計算など、複数の物理概念を統合して解く力が求められます。

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「浮力ふりょく」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「零点調節れいてんちょうせつ」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。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

最近見た用語
履歴をチェックしています…