水と塩水と砂糖水

質問

あの、自由研究で塩水と水と砂糖水の浮力のちがいを調べるために水中でものが落ちる速さを調べてるんです。いまのところ塩水(水４dl＋5gの塩)と水(４dl)でしか調べていないんですが、0、1秒ぐらいしかものの落ちる速さが変わってないんです。4dlの水に対してどのくらいの塩でものの落ちる速さがだいぶちがってきますか?(さすがに4dlの水に対して5gの塩の塩水ではたいして変わらないと思うんですが・・・。)
あと、砂糖水と水で水中でものが落ちる速さは砂糖水にどのくらい砂糖をいれたらいいんですか？(水は4dlで)
なるべく早く答えてください。お願いします。

回答No.2

noname#62864 · ベストアンサー

具体的なことは実際に実験して調べるべきことですが、注意点として、物が落ちる速さというのは、浮力のみに依存するわけではありません。つまり、落下に際しては水溶液との間に抵抗が働きます。
仮に水溶液の密度が同じであるとしても、少し考えれば明らかなように、どろどろの液体よりもさらさらした液体中の方が速く落ちると考えられます。

水に砂糖や塩を溶かすと体積も少しだけ増加しますので、密度を正確に計算することはできませんが、比較的低濃度であれば、溶かしたものの重さを同じにすれば密度もだいたい同じになるはずです。その時に砂糖水中と食塩水中での落下速度を比較すれば、何らかの差が出るものと予想されます。

厳密に落下時間を測定することは難しいでしょうが、落とすものの密度を小さくしたり、落下距離を大きくするのも一つの方法でしょう。また、ビデオで録画しておいて比較することも可能かもしれませんね。

いろいろと濃度を変えて比較すると面白い結果が得られるかもしれませんね。

回答No.3

shun0914

面白そうな研究ですね♪

＞ものの落ちる速さが変わってないんです

それが事実ならそれもひとつの結果です。ものの落ちる速さが変わるという前提で実験を行なっているようですが、浮力が違っても落ちる速さは変わらないかもしれませんよ（答を知っている人は多いと思いますが、実験で何が正しいかやってみるのが研究ですからね）。

ただし、本当に落ちる速さが変わるのか変わらないのかを判断するのは、あっという間の出来事であり、実験誤差を考えると難しそうですね（だから質問されたのでしょう）。No.2さんのアイデアのビデオの利用もいいかもしれません（パソコンにビデオを取り込めば何フレームで落下したかも分かりますね）。

先人のアイデアを参考にするならば、水などを入れている容器をごくわずかに傾けて、その緩やかな斜面でビー玉などを転がすという手もあります。ガリレオに感謝しつつ…。

回答No.1

debukuro

溶かし込む物と水との割合をいろいろに変えて実験してください。
自分で工夫することが自由研究です。
自分でできないことを研究課題にしてはいけません。