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今、自由研究で塩水をつかった浮力の研究をしています。
塩水と水に卵を浮かせるものです。

うまく結果はでたのですが、
その後使った卵を逆にするとどちらも浮かなくなってしまいました。
これどうしてですか?

A 回答 (1件)

このテーマは簡単そうに思えますが、実は奥がとっても深いのです。


古代の数学者アルキメデスは、
「物を浮かせる力は、その物が押しのけた水の重さと同じだ!」
という原理を発見しました。
同じ体積で比べた時、真水より塩水の方が重たいので、
その分、物を浮かせる力も大きいのです。
常識として知っているのですが、それを説明するのは実に難しいのであります。

では、塩水の濃さは物体が浮くことに、どのような関係があるのでしょうか?
実際に実験をしてみましょう!
水槽に水を1リットル入れます。
これに10グラムずつ塩を加えていき、卵の浮き沈みを観察します。
すると、塩を200グラム加えたとき・・・
アラッ、不思議!浮いたではあ~りませんか!
さらに塩を加えていきますと・・・
卵は水面から頭を出し・・・
塩を400グラム加えた時点で、横になって完全に浮きました。

「ってことは、塩が増えれば増えるほど、卵は浮きやすくなるということだ!」
「つまり、塩水は溶ける塩の量によって、物体を浮かせる力が強くなっているんだ!」
我が家のアルキメデスは、こう結論付けました。

その後使った卵を逆にするとどちらも浮かなくなってしまいました。
これは塩水が使った卵の中に入ったはずです。
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夏休みの自由研究で浮力の実験をしました。
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誰かわかりやすく教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

水に物質を溶かした場合、
濃度が同じであっても密度は同じではありません。かなり変わります。
分子やイオンの大きさ、形、水との馴染みやすさ、・・・で違いがでてきます。

砂糖と食塩水では同じ濃度でも密度が同じにならないということが一番大きな理由でしょう。密度を調べることでこれも自由研究の内容の1つにすることが出来そうですね。

理科年表に密度の表がありました。砂糖の値は載っていませんがどれくらいの違いがあるかのイメージを取るためにいくつかの物質を載せておきます。
濃度は10%と20%、密度の単位はg/cm^3です。
NaCl  1.07、  1.15
H2O2  1.035  1.07
HCl   1.05   1.10
NaOH  1.11   1.22
NH3   0.96   0.92
H2SO4 1.07   1.14

かなり変動しています。
ジャガイモの密度はギリギリ浮いた時の食塩水の密度と同じです。
ほぼ1.1という所でしょう。
60gの砂糖を200gの水に溶かした砂糖水の密度がやはり、ほぼ1.1としても濃度的には不自然ではありません。

念のために砂糖と塩で同じ濃度の溶液を作り体積に違いがあることを確めてみるといいでしょう。
 

水に物質を溶かした場合、
濃度が同じであっても密度は同じではありません。かなり変わります。
分子やイオンの大きさ、形、水との馴染みやすさ、・・・で違いがでてきます。

砂糖と食塩水では同じ濃度でも密度が同じにならないということが一番大きな理由でしょう。密度を調べることでこれも自由研究の内容の1つにすることが出来そうですね。

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Q食塩水ってなんで物を入れると浮くものがあるの?

 今中一のVRAPUTORUといいます。
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アルキメデスがお風呂に入ったときに、体が軽くなることから
浮力の原理を発見したといわれています。
http://db.gakken.co.jp/jiten/a/005730.htm

参考URL:http://db.gakken.co.jp/jiten/a/005730.htm

Q小4の自由研究で浮力について調べました。

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明日、提出らしく今日1日で終わらせれるような
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1日で出来そうなものもありますよ。

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Q食塩水と砂糖水の体積について

食塩と砂糖とを水に溶かした時の、溶液全体の体積変化について質問があります。

例を1つ挙げさせていただくと・・・
2つのビーカーに87gずつの水を用意し、食塩水と砂糖水を
それぞれ13gずつ溶かします。(質量パーセント濃度13%)
それぞれにじゃがいもを放り込むと、食塩水側ではジャガイモは浮き、
砂糖水側ではジャガイモはビーカー底に沈んでいます。

これは、砂糖水の方が体積が大きいために、同じ100gであっても
密度が食塩水より小さくなるためだと思います。

その原因を教えてください。
少し考えてみたのですが、塩化ナトリウムは電離して粒1個ずつに
バラけるのに対して、砂糖の粒は炭素や水素原子がいくつか
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体積が大きくなるような感じでしょうか?
いちおう高校はでたのですが、ココまでしか考えが及びません・・・。

たったこの理由だけでそんなに大きく差が出るのかが疑問です。
目に見えるほどの体積差が出るのでしょうか・・・?
ジャガイモの密度は、運よくこの2つの水溶液の密度の間なんでしょうか・・・。

多少こまごまとした値が出ても、頑張って読みますので、
詳しい方、お暇でしたらお教えください・・・。
よろしくお願いいたしますmm

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それぞれにじゃがいもを放り込むと、食塩水側ではジャガイモは浮き、
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これは、砂糖水の方が体積が大きいために、同じ100gであっても
密度が食塩水より小さくなるためだと思います。

その原因を教...続きを読む

Aベストアンサー

>多少こまごまとした値が出ても、頑張って読みますので
出ません。
水分子は電気的双極子の性質が大きいのです。
ここに食塩を溶かすとおっしゃる通りNa^+とCl^-イオンに分れます。この分れること自体が水の双極子としての性質に大きく依存しています。
Na^+イオンとCl^-イオンの周りには莫大な水分子の塊(クラスター)が生じます。
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Cl^-の場合には水の水素にCl^-の電子で埋まった軌道が配位する形になり、またその外側を今度は水素側をCl^-に向けて水が層をなします。
この効果によって水が「収縮」するのです。
一方蔗糖を水に溶かす場合にはこの様な電気的効果は生じません。体積は溶媒と溶質の排除する空間の大きさの和です。
この様な効果により「電解質溶液」の密度は大きくなります。

Qなぜ水より海水のほうが体はよく浮くの?

体が水に浮く理由は、体密度などが関係してるというのはわかるのですが、塩分濃度が高いとなぜ体は水よりも浮きやすくなるのですか? それと、砂糖水の中に体を浸したら、水と比べて浮きますか? それとも沈みますか?

Aベストアンサー

塩分濃度が濃いという事は、薄いものよりも重いって事ですよね。浮力って押しのけた分の重さ分が浮く力になりますから、当然、濃い塩水の方が浮かぶ力は強くなります。

砂糖は水に溶かした場合、溶け残りが底に沈んだり、ガムシロップをアイスコーヒーに入れてあまりまざらないと底に沈んだりしますから、水より重いですよね。という事は、水よりも砂糖水の方が重いですから、水と比べた場合、浮力が大きいですから、水よりも浮かぶでしょう。

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私はべとべとになっても、オリーブオイルのプールや水銀のプールに飛び込んでみたいなあ(笑)

Q塩と味の素を溶かした水に卵を浮かべる実験

理科の実験で、水に塩を溶かして卵を浮かべてみると、
200mlの水に塩を25g入れたところで卵が浮きました。
同じように味の素で実験したところ、
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Aベストアンサー

>味の素35gを入れた水の重さは230gでした。
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Qさとう水と塩水

同じ重さの物を同じ容量で同じ濃度のさとう水と塩水の両方に浮かべた場合、どちらが浮きやすいのでしょうか?そして、その理由は何ですか?

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