吸盤で気圧を調べる 自由研究
地表付近では1気圧かかっていると言われます。1気圧はどのくらいのことを言うのでしょうか。
吸盤は、大気圧でくっついていると言います。そこで、吸盤を使い大気圧を測ってみます。
調べてみる
お風呂で吸盤をくっつけ、ばねばかりでひっぱります。外れる直前の目盛り(kg)を記録します。このkgを吸盤の面積で割ります。知識としてしっている値より小さく出がちです。
工夫1 吸盤の吸着面に水をつけます。吸盤面に入り込む空気を減らすことができます。
工夫2 ひっぱることで吸盤の形が変形して面積が小さくなることがあります。この場合、小さくなった面積を計算に使います。
さて、大気圧はどれくらいなのでしょうか。妥当な値はでるでしょうか。
おまけ
1気圧は次のように表現できます。
1気圧=1bar=1013hPa 0.1MPa(100KPa) 1000cmH2O
工業的にはよくMPaが使われます。タイヤの空気圧ではbarやKPaもよく使われます。cmH2Oは医療などでも使われます。気象では以前mb(mbar[ミリバール])でしたが、今ではhPaが使われます。
大人なら小指、小さい子なら親指の爪くらいの大きさ1cm✕1cmに1kgの重さがかかっていると言えます。これは計算が楽です。cmでかけて出た面積の値が、そのままkgの値になります。10cm✕10cmなら100kgです。100cm✕100cmなら10000kgつまり10トンです。ただ、「重さがかかっている」という表現は誤解を生みやすいです。大気圧は上からだけでなく下からも横からもかかります。