問題演習: 状態変化 (ネコは液体か?)

ネコの液状化の研究がイグノーベル賞を受賞しましたが、それをもとに「状態変化」の「活用」(適用)問題を作ってみました。

「イグノーベル賞」は「まず人をクスッと笑わせ、その後考えさせる」研究に与えられます。ネコの液状化はネットでは以前からネタになっていましたが、笑った後はしっかり考えてみましょう。

次の文章を読んで,あとの問いに答えなさい。
「イグノーベル賞」はノーベル賞のパロディと言われていますが、「まず人をクスッと笑わせ、その後考えさせる」研究に賞を与えることで、脚光の当たりにくい分野の地道な研究に、一般の人々の注目を集めさせ、科学の面白さをを気づかせてくれます。
 今年のイグノーベル賞の「物理学賞」は、パリ・ディドロ大学のマーク・アントワン・ファルダン氏が「猫は固体であると同時に液体でもあり得るのか("Can a Cat Be Both a Solid and a Liquid?")」という疑問に流体力学という学問の手法で取り組んだことで受賞しました。
ファルダン氏は、固体は(  ①  )、液体は(  ②  )、気体は(  ③  )と特徴をもつことをおさえたうえで、何枚かの猫の写真を例に、「写真を見るかぎり、猫は液体の特徴をもっている」と考えました。

(1) 文章中の①~③に当てはまる言葉を、次のア~ウの中からそれぞれ選びなさい。
 ア 物質が膨張して利用可能な容積を占める状態である。
 イ 物質が一定の体積と形状を維持している状態である。
 ウ 物質が一定の体積を維持するが、容器の形状に適合する。

(2) ファルダン氏は「写真を見るかぎり、猫は液体の特徴をもっている」といっていますが、(1)から考えて液体の特徴をもっているといえる猫の写真を次のア~ウから選びなさい。
2845-1.jpg


(3) 猫と同様に液体の特徴をもっていると考えられるものを、次のア~ウの中から一つ選びなさい。
 ア 砂時計の砂   イ 10円玉  ウ 二酸化炭素


<解答・解説>
(1)一般的な固体・液体・気体の特徴(定義)に関する知識の問題です。固体は形が変わらないので体積も変わらない、液体は容器によって形が変わるが、体積は変わらない、気体は形はもちろん、体積まで変えられるというそれぞれの特徴を確認しておきましょう。  答 ①イ  ②ウ  ③ア

(2)液体には「物質が一定の体積を維持するが、容器の形状に適合する。」という特徴があるという知識を活用して、実際のネコの状態に適用させて、液体の特徴を持つ猫を指摘させる問題。容器の形状という点に注目すればすぐにわかる。  答 イ

(3)これも(2)同様液体の特徴を適用させる問題。砂時計の砂をはじめとする粉末は、一粒一粒が小さいため確かに容器の形状に適合しつつ一定の体積を維持している。二酸化炭素のような気体だと、体積まで変わってしまうので不適。 答 ア


イグノーベル賞は以前もスピーチジャマーの研究を「ニュースとつながる理科のツボ」で取り上げたこともありましたが、面白く、かつ、深い研究が多いので、生徒が興味を持ちつつ考えることができる題材になる物が多くありそうです。

ちなみに(2)のアイのネコの写真は受賞論文からで、イは実際に液体の定義に合致する例として使われた写真ですが、ウは大学にいたネコです。うちのミミを使おうとも思ったのですが、白猫なのでイとかぶってしまうので断念しました。
2845-2.jpg




ところで・・・

申し訳ございません。明日の分のブログを書くのを忘れてしまいました。
もう一度勉強し直して参ります。


はい、落語好きの方はご存知だと思いますが、八代目桂文楽師匠の最後の高座のパクリです。名人の伝説ともいえるエピソードをパクるのはおこがましいのは百も承知なのですが、私にとっては、いつかここぞというときに使いたいと思っていたフレーズでもありました。

ということで、2009年11月から開始して、2010年7月からは毎日更新している当ブログですが、本日をもってしばらくの間、更新をお休みさせていただきます。
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