小学生のための中学受験塾。日能研

日能研がこの問題を選んだ理由

「ガリレオ温度計」という道具のようすについて、温度によってガラス球が上下に移動するというしくみを論理的に説明する力を問う問題です。身近な現象についてそのしくみに注目し、筋道を立てて考えることは、理科を学ぶ中で大切な力になります。

このような理由から、日能研ではこの問題を□○シリーズに選ぶことに致しました。

日能研による解答と解説

[解答]

気温が高くなると液体の体積が増えて浮力が小さくなり、気温が低くなると液体の体積が減って浮力が大きくなるから。

[解説]

液体に物体を入れたとき、その物体がおしのけた液体の重さに等しい大きさの力が、物体を押し上げる力として働きます。これを浮力といいます。物体の重さが浮力よりも大きいと物体は液体にしずみ、物体の重さが浮力よりも小さいと物体は液体に浮きます。

気温が高いときは液体の体積が大きくなるので、一定の体積あたりの重さが軽くなります。また、気温が低いときは液体の体積が小さくなるので、一定の体積あたりの重さが重くなります。

この問題では、ガラス球の体積は温度によって変わらないものとしているので、気温が変化しても、ガラス球がおしのける液体の体積は変化しないということになります。よって、気温が高くなるとガラス球を押し上げる力（浮力）が小さくなり、ガラス球はしずみます。また、気温が低くなるとガラス球を押し上げる力（浮力）が大きくなり、ガラス球は浮きます。