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浮力と浮力を調査する実験は、操作したり整形したりできる材料にアクセスできない場合は困難です。これは、浮力に寄与する要因のテストが、浮遊または沈むことを目的としたオブジェクトの表面積に依存するためです。粘土はこれらの実験でうまく機能します。粘土のいくつかの同一の質量を簡単に測定し、実験の必要に応じてそれらを成形できるからです。
予測
実験を開始する前に、調査を進めるための質問を自問してください。たとえば、粘土が沈むか浮くかを簡単に判断するために実験する場合、粘土についてすでに知っていることを自問してください。そうすれば、粘土を水に入れるとどうなるかを予測できます。粘土の形状が沈むか浮くかに影響があるかどうかをテストする場合、どの種類の形状が沈むか、どの浮きになるかについてのアイデアを書き留めてください。これらの予測は、実験でテストする仮説であり、経験に基づいた推測になります。
手順
調査したいことと期待されることを特定したら、実験を設定して実施します。粘土の塊を水にバケツに落とすだけで、浮遊するかどうかを確認できます。ただし、形状が浮力にどのように影響するかをテストする場合は、2つの同一の粘土の塊を取り、一方をボールに、もう一方をフラットボードまたはバージの形状に成形します。また、さまざまな量の水、またはさまざまな種類の水で実験することもできます。たとえば、2つの水サンプルを使用できます。1つは淡水、もう1つは塩水です。
観察
実験を行う間、観察するすべてのものと使用するすべての資料を記録します。たとえば、使用する各水サンプルの量と種類を書き留めてください。また、粘土の各サンプルの質量と、各サンプルで作成した各形状の寸法を必ず記録してください。可能であれば、ストップウォッチを使用し、各粘土サンプルが沈むのにかかる時間を計ります。手書きの観察結果を図面や図で補完することもできます。
結果と応答
実験を行って観察結果を記録したら、結果を調べて、仮説が正しかったか、間違っていたか、または結果が決定的でなく、さらに調査する必要があるかどうかを判断する必要があります。たとえば、どの形状が浮選に適しているかを判断しようとした場合、粘土の玉が沈んでいる間に、はしけの形の粘土が浮かんでいることに気付いたでしょう。これは、はしけの形の粘土が自重に等しい量の水を移動させたためです。言い換えれば、その表面は十分に広がっており、その下にさらに多くの水があり、それを支えています。