高校生の物理 重さ3 重さとエネルギー M-92 No287 2011年6月2日（木）
先生 更紙の１枚にも重さがあるだろうか。
和美 更紙って、学校で使うワラバンシでしょ。１枚ではどうかな。
一平
軽いけど、重さはあると思います。
和美 手で持っても何も重さは感じないよ。
一平 重さを感じないということと、重さがないということとは別のことだよ。
先生 というと？
一平 紙の１枚でも、精密に秤で測れば測れるんじゃないかな。手は感度が鈍いので、感じないだけかもしれないから。
和美 それと同じように考えれば、砂の１粒にも重さがあることになるけど…
一平 そうだと思うよ。
先生
それでは、次のようなことを考えてみょう。チョコレイト１枚の重さを測る。チョコレイトを２つに割って重さを測る。チョコレイトを４つに割って重さを測る…
和美 ２つ、４つ、８つ、１６、…と２つずつに割って重さを測っていっても、全体の重さは変わらないというんですね。１６に割ったら、１つの重さは１６分の１になるが、重さはちゃんとあるというんでしょう。
先生 そうそう。
一平 とすると、紙１枚の重さも、砂１粒の重さも計算できそうです。
先生 測ってみたことがあるんだよ。更紙１〆は１０００枚なんだが、その重さを測ってみたら、5.34kgあった。
一平 紙の１枚１枚の重さを同じだとすると…
和美 5.34×1000÷1000＝5.34
5.34g やさしい。
一平 砂粒の重さも測りたいね。
先生 次のようにして、九十九里浜の砂を測ったことがある。
一平
？
先生 学校の上皿天秤の１番小さい分銅は100mgなので、100mgの砂を測り取る。それを10cm×10cm のグラフ用紙の上に平均して撒き散らす。1cm^2の枠には1から100までのナンバーをふっておく。それぞれの枠の中の砂粒の数をル−ペで覗きながら、楊枝の先を使って数える。このようにして得たデータは、4118粒だった。少しくらい見落としがあったかもしれないが、そんなことはかまわない。
一平 先生、やりますね。
和美 4118粒で100mgだと、１粒で0.024mg でちゃんと重さがあることになります。
先生 近頃では、電子天秤があって、デジタルで最低10mgが測れるものや、ときには、1mgが測れるものがあるから、それを使えばもっと詳しく測れる。
一平 このようにすると、お米１粒も測れますね。
和美 たらこはたらの卵でしょう。その卵の１粒の重さもわかります。
一平 それが分かれば、たらがどのくらい卵を産むかも計算できそうです。
先生 そうそう。何でもいいから、１度測ってみると、小さいものの重さについて、その感じがつかめてくるよ。
一平 和チャン、もっと測ってみたいものない？
和美 タンポポの種の重さとか、食卓塩の１粒の重さとか…
一平 それがわかれば、タンポポの花がいくつの種子をつくるかが分かるし、食卓塩１瓶に何粒の食卓塩が入っているかもわかるんだ。
和美 水道から垂れている水滴１粒の重さも測りたくない？
一平 雨の１粒はどうかな。濾紙の重さを測ってから、それで受けた雨の数を数えて重さを測る。
先生 なるほど、面白そうだね。そのようなことから、どんなものにも重さがあるということに確信が持てることが大切なことだね。
一平 先生はどうして、そんなに重さにこだわっているのですか。
和美 この前に、＜もの＞であるためにの条件で大切なことというのが、宿題になっていたけれど、そのことに関係あるんでしょう。
先生 そうそう。重さがあるということが、それがものであることの証拠になっているんだよ。どんなものにも重さがあって、重さがあれば、それはものであるということがいえる、ということさ。
和美 測れないくらい軽い場合には、たくさん集めて重さがあることがわかれば、それもものだといえるんですね。
先生 そうそう。
一平 空気は１粒１粒がないみたいだけど、空気にも重さがあることが分かれば、空気もものだということがいえるんだ。
和美 電気もたくさん集めて重さを測ってみれば、電気がものかどうかもわかるわけね。
一平 エネルギーも同じようにして、試すことができるかな。
和美 電気をたくさん集めて重さを測ってみたい。
一平 エネルギーはどうすれば、集められるかな？
和美 エネルギーを使ってしまったら重さが減ることがわかればいいんじゃない。
一平 ボクシングの選手が体重を減らせるために、駆け足なんかして、多くのエネルギーを使うっていること聞いたことあるよ。
和美 暑いのにガウンか何かを着て走るんでしょ。汗びっしょりかいて。
先生
そうそう。だけど、エネルギーを使ったから体重が減ったかどうかはわからないよ。汗をかいたからなんじゃないか。
和美 汗は水みたいなものだから、汗が出れば体重は減りますね。
先生 そのことを調べるにはどうしたらよいと思う。
一平 それじゃ、汗を袋に集めて、体重の減った分が、汗の重さになっているかどうかを調べればよいことになります。
和美 それが同じだったら、エネルギーには重さがないことがわかります。
一平 一度、トライしてみたいね。
先生 吐き出したものは、汗だけでなくて、炭酸ガスなどもあるんだけどネ。
