あぶないから、むやみに日光を集(あつ)めて物(もの)に当てないでね!

よく晴れた日に虫めがねで日光を集めて、白い画用紙と黒い画用紙に当てたとき、先にあながあくのはどっちかな?
実験映像(じっけんえいぞう)を見てみよう!

実験映像のボタン:クリックすると画面が開くよ!

色によって、あながあく時間がちがうのは、なぜ?

ものに「熱(ねつ)」が伝(つた)わると、ものが温(あたた)まるよ。
画用紙に日光が当たると、画用紙に熱(ねつ)が伝(つた)わって、画用紙が温(あたた)まるんだ。
虫めがねで集めた強い日光が、画用紙に当たると、画用紙が高温になって、高温になったところが煙(けむり)に変(か)わって、画用紙が黒く焦(こ)げて、焦(こ)げたところが燃(も)えて、あながあくんだよ。

炎のマーク もっと学びたい子のためのページ ⇒ 火の三角形:ものが燃えるには何が必要だろう?

黒い画用紙: 日光が当たるとすぐにあながあいた

写真1:黒い画用紙に日光が当たりはじめる ⇒ 写真2:黒い画用紙から煙(けむり)が出る ⇒ 写真3:煙(けむり)が多くなる ⇒ 写真4:黒い画用紙にあながあく
0.0 秒
日光が当たりはじめる
0.5 秒
煙(けむり)が出る
1.0 秒
煙(けむり)が多くなる
1.5 秒
画用紙に
あながあく

※ 画用紙の変化(へんか)の様子は条件(じょうけん)によってちがいます。

白い画用紙には、ゆっくり熱(ねつ)が伝(つた)わるから、高温になってあながあくまでに時間がかかるよ。

白い画用紙: 日光が当たりつづけるとあながあいた

写真5:白い画用紙に日光が当たりはじめる ⇒ 写真6:白い画用紙から煙(けむり)が出る ⇔ 写真7:煙(けむり)が多くなる ⇒ 写真8:白い画用紙にあながあく
0.0 秒
日光が当たりはじめる
ときどき
煙(けむり)が出る
ときどき
煙(けむり)が多くなる
44秒
画用紙に
あながあく

※ 画用紙の変化(へんか)の様子は条件(じょうけん)によってちがいます。

炎のマーク 熱(ねつ)が伝(つた)わる速さを、くらべてみよう!

→ 外部リンク【NHK for School 紙の色とあたたまり方】

https://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005400356_00000

(※ 日本放送協会ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2020年9月30日)

→ 外部リンク【NHK for School クレヨンの色とこげるはやさ】

https://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005400355_00000

(※ 日本放送協会ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2020年9月30日)

色によって、熱(ねつ)が伝(つた)わる速さがちがうのは、なぜ?

かがみに日光を当てると、かがみが光をはね返すよ。

→ 外部リンク【NHK for School 光をはね返すかがみ】

https://www2.nhk.or.jp/school/movie/clip.cgi?das_id=D0005300664_00000

(※ 日本放送協会ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2020年9月30日)

白い画用紙も、光をはね返すんだ。
画用紙の表面はデコボコだから、はね返った光は広がって、かがみのように同じ形にはならないけれど、白い画用紙も光をはね返しているんだよ。

白と黒の画用紙に同じ強さの日光を当てたとき、はね返されずに熱(ねつ)に変(か)わる光の量(りょう)は、黒い画用紙の方が多いんだ。

鏡(かがみ)が光をはね返す様子 白い画用紙が光をはね返す様子 黒い画用紙に当たった光が熱(ねつ)に変(か)わる様子
かがみ 白い画用紙 黒い画用紙

画用紙に熱(ねつ)が伝(つた)わって高温になったところが煙(けむり)に変(か)わって、あながあく仕組みは、水がいっぱいになると水の重みで動く「ししおどし」に似(に)ているよ。

画像:ししおどし【撮影協力】殿ヶ谷戸庭園

水が入る口が小さい「ししおどし」と 口が大きい「ししおどし」を、同じ形のボトルを使って作ってみたよ。
「ししおどし」の 中を空(から)にして、水を注(そそ)いだとき、先に動き出すのはどっちかな?
実験映像(じっけんえいぞう)を見てみよう!

実験映像のボタン:クリックすると画面が開くよ! クイズのこたえ:クリックすると、こたえのページに移(うつ)るよ

口が小さいと、ししおどしの中に少ししか水が入らず、外に出てしまう水が多くなるけど、口が大きいと、たくさんの水が入るから、ししおどしの中の水が早くいっぱいになって、先に動き出すんだね。

ししおどしが動き出すまで、中に水が溜(た)まる様子は、紙が燃(も)え始める温度まで、画用紙が日光で温まって熱(ねつ)が溜(た)まる様子に、似(に)ているよ。

画用紙に伝(つた)わった熱(ねつ)はどこへ行った?

ししおどしの仕組み

次に、画用紙にあながあく仕組みと、ししおどしの仕組みをくらべて、似(に)ていないところを見つけてみよう!

ししおどしの中の水がいっぱいになると、水はひくいところへ流れ出て、ししおどしは元にもどるよ。

日光とちがって、水は、ししおどしを煙(けむり)に変(か)えたり、ししおどしを焦(こ)がしたりしないよね。

動き出したししおどしが、とつぜん燃(も)え出すことも、ないよね。

炎のマーク

発火の仕組み

画用紙に熱(ねつ)が伝(つた)わって、高温になったところにあながあくとき、熱(ねつ)はどこへ行くのかな?

画用紙に伝(つた)わった熱(ねつ)は、画用紙をバラバラに分解(ぶんかい)して、煙(けむり)に変(か)えるんだ。
あながあいたところは、元にもどらないよ。

黒く焦(こ)げたところが燃(も)えて、煙(けむり)に火がつくと、太陽から画用紙に伝(つた)わった熱(ねつ)よりも、たくさんの熱(ねつ)が発生して、まわりにある物を温めるよ。

炎のマーク もっと学びたい子のためのページ ⇒ 燃えるときに起こっていること:エネルギーの山を越(こ)える

重(かさ)ねて折(お)り曲げた画用紙から、煙(けむり)が発生する様子を、映像(えいぞう)で見てみよう!

実験映像のボタン:クリックすると画面が開くよ!

ゆっくり熱がたまって急に燃(も)え出す火事に注意!

木や紙などの燃(も)えるものが、黒く焦(こ)げ始めると、急に熱(ねつ)が溜(た)まりやすくなるよ。
焦(こ)げたところに熱(ねつ)が伝(つた)わると、もっと高温になるんだ。
焦(こ)げたところが広がって、表面で燃(も)えて発生する熱(ねつ)が多くなると、煙(けむり)が多くなって、オレンジ色の火が長くのびるよ。

写真9:黒く焦(こ)げたところが少し広がる ⇒ 写真10:オレンジ色の火がつく ⇒ 写真11:黒く焦(こ)げたところがさらに広がる ⇒ 写真12:オレンジ色の火が長くのびる
黒く焦(こ)げたところが少し広がる オレンジ色の火がつく 黒く焦(こ)げたところがさらに広がる オレンジ色の火が長く
のびる

※ 画用紙の変化(へんか)の様子は条件(じょうけん)によってちがいます。

重(かさ)ねた青い画用紙に日光を集めて、焦(こ)げたところを少し広げたとき、オレンジ色の火が長くのびる様子を、映像(えいぞう)で見てみよう!

実験映像のボタン:クリックすると画面が開くよ!

炎のマーク 日光や照明(しょうめい)による火事の実験(じっけん)を見てみよう!

→ 外部リンク【収(しゅう)れん火災(かさい)実験】

https://www.city.sapporo.jp/shobo/shokai/gakko/labo/movie/syuuren.html

(※ 札幌市ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2020年9月30日)

→ 外部リンク【照明器具(しょうめいきぐ)による火災(かさい)実験】

https://www.city.sapporo.jp/shobo/shokai/gakko/labo/movie/syomei.html

(※ 札幌市ウェブサイトへリンク。アドレス確認日:2020年9月30日)

炎のマーク もっと学びたい子のためのページ ⇒ 防火(ぼうか)のきほん(1)

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