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「PhET」で勉強を進めてみる。浮力編



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「PhET」で勉強を進めてみる。浮力編

無料のシミュレーション教材「PhET」を、浮力の解説に活用してみました。

PhET」はコロラド大学ボルダー校が設立したサービス。
無料で学習用のシミュレーターが作られて公開されています。

詳しい紹介は下記記事に書きました。

ところで、別記事で、浮力の計算問題を乗り切るための解説記事を書きました。

ちょうど「PhET」にも浮力のシミュレーターがあります。

そこで、それを使って解説を進めてみした。

式の解説

浮力の勉強が初めての方は、解説記事を参考にして下さい。

沈んだブロックの重さは?

シミュレーターの準備

▼ シミュレーターのアドレスはこちら。

Flashが動くブラウザで閲覧を。
私の確認環境は、Windows10、chromeです。

アクセスすると、下記の画面が表示されます。

PhET Interactive Simulations,「浮力」よりスクリーンショット

いろんな材料のブロックを、水に入れる実験ができます。
流体の密度も変えられます。

アルミのブロックを沈めてみよう

さて、このシミュレーターを使って勉強を進めていきます。

水中でのアルミのブロックの重さを、考えることにします。

まずは自分で計算してみます。

地上の量り(白い絵)に載せると、13.5kg×9.8=132.3[N]です。

PhET Interactive Simulations,「浮力」よりスクリーンショット に追記

働く浮力は、水の密度×アルミの体積×9.8[N]となります。
このアルミは5L(0.005m3)なので、浮力は1000m3×0.005×9.8=49[N]

よって、132.3[N]-49[N]=83.3[N]のはず。

では、沈めてみます。どぼん。 PhET Interactive Simulations,「浮力」よりスクリーンショット に追記

はい、答え合わせができました。
計算通りです。



材料を当ててみよう

シミュレーターの準備

次に、別のシミュレーターですが、こんなのもあります。

▼ シミュレーターのアドレスはこちら。

Flashが動くブラウザで閲覧を。
私の確認環境は、Windows10、chromeです。

材料を当ててみよう

画面右の「?」をクリックして下さい。

PhET Interactive Simulations,「密度」よりスクリーンショット に追記

材料名が伏せられました。
ちょっとしたクイズモードです。

ここから、Aのブロックの材料を考えてみます。
密度を出せば、材料が推測できますね。

Aのブロックをシミュレーター上でいじくって、得た手がかりはこの3点。

  • 沈むので、水より密度は大きい
  • 増えた水の量は、3.38L
  • 地上での質量は、65.14kg



PhET Interactive Simulations,「密度」よりスクリーンショット に追記

PhET Interactive Simulations,「密度」よりスクリーンショット に追記

では、手がかりをもとに計算してみます。 phetで密度を求める計算

計算の結果から、密度は19272[kg/m3]

右側の「Hide Table」をクリックすると、候補の密度が表示されます。

PhET Interactive Simulations,「密度」よりスクリーンショット に追記

単位は違いますが、この表からおそらく「」だと推測ができました。



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