空気や水の性質と体積

閉じこめた空気や水に力を加えると、どうなるのかな? ビニールぶくろや空気でっぽうを使って実験しよう。

空気や水にはどんな性質があるの?

空気も水も、目には見えにくいときがあるけど、実はしっかり「体積」があって、場所をとっているんだ。
また、押し込むとかたちを変えられるかどうかなどにもちがいがあるよ。

空気の性質

形が決まっていない
ビニール袋の中など、入れられた場所に合わせて広がるよ。

ぎゅっと押すと体積が小さくなる(圧縮できる)
ペットボトルに空気を入れてフタをし、押すと中の空気を小さくできるよ。これを「圧縮」といい、押す力をゆるめるともとに戻ろうとするんだ。

広がると体積が大きくなる
ぎゅっと押されていた空気が、押す力がなくなるとスッとひろがって体積が大きくなるよ。

水の性質

形が決まっていないけど、入れ物の形に流れて合う
コップに入れるとそのコップの形、ペットボトルならその形になるんだ。

押し込もうとしても体積はほとんど変わらない
水は、強い力で押してもギュッと小さくすることはできないんだ。

流れる性質
高いところから低いところへ、さらさら流れていくよ。空気とちがって「液体」だから、 上から下への移動が起こりやすいんだ。

生活の中でどんなところに活かされているの?

自転車や車のタイヤ
中に空気が入っていて、押せば少しへこむけど、元にもどる弾力を利用しているよ。

ダンボールのすきま
中に空気が入っていて、外からの力をうまく分散してくれるんだ。

水鉄砲
水は体積がほぼ変わらないから、押すとノズルから勢いよく飛び出すね。空気が入るタイプのものは、空気をぎゅっと圧縮して水を押し出す仕組みのものもあるよ。

まとめ

・空気は、ぎゅっと押すと体積がちいさくなり、力をゆるめるとまた大きくなる。
・水は、押しても体積がほぼ変わらない。
・どちらも「形が決まっていない」けれど、力を加えられたときのふるまいがちがうんだ。

空気と水の性質を知ると、タイヤがどうしてふわふわしているのか、注射器で水を吸い上げるしくみなど、身近な不思議をもっと深く理解できるよ。

動画で学ぼう!(NHK for School)

(外部サイト)
  • とじこめられた空気NHK 10:00
    ふしぎエンドレス 理科4年
    空気でっぽうを後ろからおしたとき、前のせんが飛ぶのは?ボールなどの空気の入ったものをおしたとき、バネなどをおしたときの様子から手がかりをさがして、予想しよう!
  • 空気の力?NHK 10:00
    ふしぎがいっぱい (4年)
    空気鉄砲や水鉄砲、ペットボトルロケットなどのしくみを調べ、空気はおし縮められ体積が小さくなるにつれて反発する力が大きくなるが、水はおし縮められないことに気づく。
  • 水のへんしんNHK 10:00
    ふしぎがいっぱい (4年)
    水は、温度によって水蒸気や氷に変わること。また、水が氷になると体積が増えることに気づく。
  • 風船を冷やすとNHK 00:39
    空気は冷やすと、その体積が減ることをとらえる。
  • あたたかい水と冷たい水のちがいはNHK 01:51
    冷たい水は、同じ体積の温かい水より重いことを知る。
  

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