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身の回りに潜む不思議を見つけてみよう!

 家の中を見回すだけでも、不思議に思うことはたくさんあります。「皮をむいたリンゴが茶色くなるのはなぜ?」、「洗剤はなぜ汚れを落とすのだろう?」、「鏡はどうして映るのかな?」など、理由をよく考えずに食べたり、使ったりしている物も多いと思います。実は、こうした日常にある物事の中には、科学の知識がたくさん詰まっているのです。家の中だけでなく、公園や近所の野山、電車の中など、身近な場所をよく観察してみましょう。ふだんからこうした癖をつけておけば、夏休みの自由研究のテーマ選びに困ることもなくなります。不思議に思うことだけでなく、好きなことについて深く調べてみるのもいいですね

 

日本神話のヒーローとヒロイン

 「不思議だな」、「なぜだろう?」と思うことが出てきたら、調べて解決しましょう。

★調べる前にやっておくこと
  調べ始める前に、次のことを確認しておきましょう。
@不思議に思ったきっかけや疑問点をまとめる…なぜ不思議に思ったのか、なぜ調べてみようと思ったのか、興味を持った
                                きっかけを記録しておきましょう。また、具体的な疑問点がわかっている時は、
                                それらを書き出しておきます。
A自分なりに考えてみる…まずは、自分だけで考えてみましょう。調べる前に結果を予測して、後で答え合わせをします。

★調べる方法
@図書館に行く…図鑑や特定の分野について書かれた本など、図書館には様々な種類の本があります。
            参考になるものを探してみましょう。
A博物館や科学館に行く…郷土の歴史や科学についてなど、調べたいテーマについて展示しているところへ行ってみましょう。
                  館内には、展示について説明してくれる学芸員やボランティアの方がいます。疑問に思ったことは、
                  どんどん質問してください。館によっては質問コーナーを設けているところもあります。
Bインターネットで調べる…インターネットは、様々な人が書いた情報が溢れています。
                  調べる時は、ホームページを運営しているのはどこか、書いているのは誰か、参考にした資料は
                  何かなどにも注目しましょう。
C先生や家の人に質問してみる…学校や塾の先生、家の人にも質問してみましょう。
                       一緒に考え、意見を交換し合うことで、自分の考えも整理できます。

 

調べ学習ノートのすすめ

 調べたことは、ノートに記録しておきましょう。ノートにまとめることで、自分の知識としてしっかりと身につくだけでなく、夏休みの自由研究の下地になるのでとても役立ちます。先生や家の人に見てもらって、ノートに感想を書き込んでもらうのもいいかもしれませんね。自分の好きなこと、不思議に思ったことが一冊のノートになることで、達成感も得られます。
  では、次に、身近な不思議について、いくつか見てみましょう。

 
 
 

 静電気の秘密は「原子」にあります。この世界のすべての物質は、分子という小さな粒が集まってできています。その分子は、様々な分子を作ることができる原子というさらに小さな粒でできています。私たちの体も原子が集まってできているのです。そして、原子は、プラスの性質をもった電気の粒と、マイナスの性質をもった電気の粒(電子)でできています。
  原子の中にあるプラスとマイナスの電気の粒は、ふだんはつり合っていて電気を打ち消し合っています。ところが、物がぶつかったり、こすれたりした時、そのつり合いが崩れてしまいます。そうすると、電子が外に出てしまいます。これが、一般的に静電気を感じる時のしくみです。
  下敷きで髪の毛をこすった場合も同じです。プラスとマイナスの電気の粒のバランスが崩れ、髪の毛にあったマイナスの電気の粒(電子)が下敷きに移動してしまいます。そうすると、髪の毛にはプラスの電気の粒が多く溜まった状態に、一方の

 

下敷きにはマイナスの電気の粒が多く溜まった状態になります。プラスとマイナスの電気は、磁石のN極とS極のようにお互いに引き合う性質があるので、髪の毛は逆立ったというわけです。
  人の体は、常に動いているので電子を奪われてプラスの電気が多く溜まっている状態になりやすいそうです。一方で、ドアノブなどの金属はマイナスの電気が多く溜まっている状態になりやすく、人がドアノブに触れると、ドアノブから一気にマイナスの電気が流れてきます。この時に、私たちは静電気を感じるのです。静電気は、乾燥した冬に感じることが多いですね。逆に、湿気が多い夏であれば静電気は起こりにくくなります。それは、湿気がマイナスの電気を帯びやすく、人の体にプラスの電気が多く溜まっている状態を防いでくれているからです。

 
 

 鏡の歴史は古く、はじめは黒曜石を磨いた石板の鏡、金属を磨いた金属鏡などが作られていました。もっとも古い鏡は「水鏡」といって、水面に自分の姿を映していたと言われています。これらの鏡も、現代における鏡も、光を反射して人や物を映しているのです。光には可視光線といって、人の目に見える種類のものがあります。太陽や照明から発せられる光も可視光線を含んでいます。
  窓ガラスに自分の姿が映る時があります。明るい昼間にはただの透明なガラス窓ですが、夜になると顔や部屋の中が映ります。窓ガラスの表面は大変つるつるとしているので、光をよく反射します。ですが、昼間のうちは、ガラスの向こう側の太陽の光のほうが強いので、ガラスが反射する光は見えません。それが夜になると、外は真っ暗になるので、ガラスが反射する光が見えるようになります。この現象は、鏡が人や物の姿を映すしくみとよく似ています。

 

 現代における一般的な鏡は「裏面鏡」と呼ばれるものです。ガラスの片面に銀などの反射膜を塗っています。銀は光をほぼ100%反射します。これはガラスの表面が反射する光より強いので、銀の反射したものがくっきりと見えます。私たちは、鏡を見る時にはガラスが反射した光も一緒に見ています。実は、ほんの少しだけ二重に見えているのですよ。
  また、まっすぐに進む光は鏡によって垂直に反射しますので、鏡に映った姿は反対に見えます。これを「鏡像」といいます。例えば、鏡の前で手のひらを前に右手をあげた時、鏡の親指は左側にあります。人と人が向き合った時、相手の手のひらを見て親指が左側にあるのは、左手です。ところが、鏡は光をまっすぐに反射して、右側にあるものを、そのまま右側に映してしまいます。よって、鏡の前では左右が反転して映ってしまうのです。

赤外線や紫外線など目に見えない種類もあります。

 
 

 タマネギには涙が出る成分(催涙性物質)が含まれています。タマネギを包丁で切ると、切った部分の細胞が傷つきます。細胞が傷つくと、タマネギの中の酵素がアミノ酸を分解します。これが催涙性物質になるのです。この催涙性物質を「硫化アリル」といいます。硫化アリルは空気中に蒸発しやすく、それが目を刺激して涙を流させるのです。
  涙を流さずにタマネギを切るためには、細胞を傷つけないようよく切れる包丁を使う、硫化アリルが蒸発しないようにタマネギを冷蔵庫で冷やすなどの方法が効果的です。水中メガネをつけたり、換気扇で空気を入れ替えて硫化アリルを飛ばしたりしながら切るという方法もいいかもしれませんね。

 

 また、タマネギを炒めると甘くなるのは、加熱によって辛味成分が水分と一緒に揮発したり、分解されたりするためです。タマネギには、もともと甘味成分が含まれていて、それはイチゴと同程度だと言われています。

 

タマネギ研究で日本人にイグノーベル賞

 「人を笑わせ、そして次に考えさせてくれる研究」を行った科学者に贈られるイグノーベル賞。毎年アメリカのハーバード大学で授賞式が行われ、ユニークな研究が表彰されています。そして、2013年、イグノーベル化学賞に選ばれたのは、日本のタマネギ研究でした。
  日本の食品メーカーが取り組んだ課題は「タマネギを切るとなぜ涙が出るのか」。これまでも涙の出る理由はわかっていたものの、生化学的な詳細な解明は複雑で、今回はその涙の出る成分自身の酵素を特定できたことが評価されたとのことです。この研究によって、涙の出ないタマネギの開発が可能になりました。実際ニュージーランドの研究機関がこのタマネギの開発に乗り出したそうですが、遺伝子組み換え技術を使っているため、消費者に受け入れられにくいなどの課題があるようです。

 
 

 冷たい飲み物が入ったコップに水滴がつく現象を「結露」といい、暖かくて湿った空気が冷たいものに触れると発生します。
  日本の気候は、夏は高温多湿、冬は低温低湿というのが一般的です。空気は、温度が高ければ高いほど、たくさんの湿気を含む性質があります。気温の高い夏がジメジメしているのは、こうした理由からです。逆に冬はカラッとして乾燥します。結露は、湿気を多く含んだ暖かな空気が原因となります。
  湿気をたくさん含んだ温かな空気が冷たいコップに触れると、その触れた部分は温度が下がります。温度が下がった空気は、抱えていた湿気を持ちきれなくなってしまいます。持ちきれなくなった湿気は、水滴となってコップにつきます。これが、コップが汗をかくしくみです。寒い冬の日に、部屋の窓ガラスなどにつく結露の場合はどうでしょう。これは、エアコンによって暖まった部屋の中の空気が、外の空気で

 

冷やされたガラスに触れたため起こる現象です。ガラスに触れた空気の温度が下がって、湿度を抱えきれなくなったのですね。メガネがくもるのも、寒い場所から急に暖かい場所に移動した時で、冷えたメガネのレンズに触れた空気が湿気を抱えきれなくなって起こります。1㎥あたりの空気が含むことのできる湿度の量は、0℃の場合4.8g、10℃の場合は9.4g、20℃になると17.3gになります。
  また、夏の終わりから秋にかけて、早朝に露を見かけることがあります。これも結露の一種で、一日のうちでもっとも気温が下がる夜明け前、空気中の水蒸気が冷やされて水滴となり、地面の近くの物にくっついたものです。木の葉や草の葉、蜘蛛の巣などについているのを見ることができます。冬には水滴ではなく氷になるので、霜になります。

 

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