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朝日小学生新聞で連載

日本化学会化学教育協議会 高梨賢英さん 

 

てんびんを使って重さ比べ
 紙をはさむのによく使う長さ28ミリのゼムクリップの重さは0.25〜0.26グラム。ほとんど同じ重さのこのクリップを使って実験をしましょう。

 

 てんびんをつくろう

 20〜30センチのヒノキの棒の真ん中を糸でつるして、左右がちょうどつりあった位置にえんぴつで印をつけます。つりあった位置の左右に、物差しで5ミリおきの線を引き、目立やすりで切れこみを入れます。棒の真ん中を糸でつるすと「てんびん」ができます。糸の反対の端を机などに粘着テープでとめましょう。

 20センチに切った糸を輪にして、クリップ1個を通したものを2組つくります。これをてんびんの中心から左右同じ距離(6センチ)に下げるとつりあいはかわりません。左の糸にかけるクリップの数を1個ふやすと、てんびんはふやした方にかたむきます。右の糸にかけるクリップの数を同じにすると、てんびんはつりあって水平になります。

 つぎに、コインを使って楽しい実験をしましょう。コインの重さは右の表にあります。50円1枚と1円4枚は同じ重さです。輪にした糸につけたクリップにビニール袋をつけて、てんびんの左右同じ距離に下げるとつりあいます。10円2枚と1円9枚、5円2枚と10円1枚・1円3枚もつりあいます。

 いろいろな組み合わせを考えてみてください。

 

 おもりの位置と重さの関係

 同じ長さの2本の糸を用意して輪をつくり、片方の糸には一番下に、もう片方の糸にはクリップをとちゅうにつけて、てんびんの左右同じ距離に下げてみましょう。クリップをつるす高さが左右でちがっても、つりあいはかわりません。重さはつるす高さには無関係といえます。

 

 つぎは、てんびんに下げる糸の位置と重さの関係を調べましょう。てんびんの左の12番目のめもりに下げた糸にクリップを1個、右の6番目に下げた糸にクリップを1個つるすと、てんびんは左にかたむきます。右の糸にクリップをもう1個くわえるとつりあいます。

 

 この左右のクリップに、同じ大きさのビニール袋を1枚ずつ下げてみましょう。同じ重さの袋を下げたのに、てんびんは左にかたむきます。同じ重さでもつるす位置が真ん中に近いところでは働きが小さくなるからです。右に下げる袋を2枚にするとつりあいます。

 

 てんびんはシーソーと同じです。自分より体重の重い人とシーソーに乗った時は、相手になるべく内側に移動してもらえばつりあうことは、みなさんも良く知っていることでしょう。

イラスト=ビューンワークス・藤田裕美

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