理科

どこでもドアは発明されるか? 高校受験の範囲で考察しよう! 前篇

どこでもドアは実現できるか?

中学生レベルの知識で考察してみましょう!

☆問題篇

2020/7/21問題 (中学1年生レベル)

のび太くんがどこでもドアで富士山頂に行く場合に、どこでもドアにかかる力の大きさを求めなさい。 細かい条件は以下のとおりとする。 

✅富士山頂の気圧を633hPaとする。

✅のび太くんの部屋の気圧を1013hPaとする。

✅1hPa=100Paである。

✅どこでもドアは、縦250cm、横80cmの長方形とする。

✅1Nを0.1kg重とし、解答の単位にはkg重を用いよ。

☆力と圧力の違いはわかりますか?

「力と圧力の違いは?」と発問して、ちゃんと答えられる生徒さんはかなり少ないですね。

でも、中学1年生で学習する超基本事項です。

圧力とは、力を面積で割ったものです。

ですから、圧力に面積をかければ力の大きさが出せます。

単位はそれぞれ、力:N(ニュートン)、圧力:Pa(パスカル)、

面積は平方メートルを必ず使ってください。

ちなみに、ニュートンもパスカルも、科学者の名前ですね。

それぞれの詳しい紹介はまた別の機会にします。

余談ですが、伝記を読むというのはとてもよい勉強になりますので、

機会があればぜひ読んでみてくださいね。

気圧の単位、hPaは「ヘクトパスカル」と読みます。

中学ではあまり学習しないかもしれないので記しておきましたが、

このh(ヘクト)は100を意味するので、1hPa=100Paです。

今回、のび太くんの部屋の気圧を1013hPaとしましたが、これは1気圧の値なので

知っておいたほうがよいでしょう。

のび太くんの部屋と富士山頂との気圧差は、380hPa=38000Paです。

☆1平方メートル=10000平方センチメートル

1平方メートル=10000平方センチメートル、これは大丈夫ですね?

小学校でやったはずです。1m=100cmで、これを2乗するから10000になります。

どこでもドアの面積は、250cm×80cm=20000平方センチメートルですから、

単位を揃えると2平方メートルになります。

(続きます…)

私のような初心者に超おススメ!オンライン英会話無料体験はこちら