熱するところを画面のどこにでもおけます。水と空気の流れは本物の計算で動くので、熱す場所をかえると回り方もかわるよ。
図をタップすると、そこを熱します。
早くあたたまると思うところを、3つじゅんばんにタップ(しなくてもいいよ)。
金ぞくは、熱したところから順につたわります(伝導・でんどう)。ところが水や空気は、あたためられた部分がかるくなって上へ動き、かわりに冷たい部分が下へ動いて、ぐるぐる回りながら全体があたたまります(対流・たいりゅう)。だからストーブをつけると、まず天じょうの近くがあたたかくなります。エアコンで部屋をあたためるとき風の向きを下にするとよいのは、あたたかい空気がどうせ上へ行ってしまうからです。
金ぞく・水・空気のあたたまり方をくらべられるシミュレーションです。ふつうの教科書の図とちがって、熱するところを画面のどこにでもおけます。
つかいかた:①図をタップして熱するところを決める → ②(したければ)早くあたたまると思う3か所をよそうする → ③「はじめる」でスタート → ④60℃になった順で答え合わせ。色が温度(20℃〜100℃)です。水はビーカー・たての試験管・ななめの試験管を選べます。
対象:小学4年生(理科「もののあたたまり方」の学習)
先生・おうちのかたへ:水と空気は、あらかじめ用意したアニメーションではなく、流体の運動方程式(ナビエ・ストークス方程式)と浮力を、その場で数値計算して動かしています。ですから熱する位置を変えれば流れ方も変わり、水の上のほうを熱すると下がいつまでも冷たいまま、ななめの試験管の中ほどを熱するとそれより下は冷たいままという結果も、そのまま再現されます。ななめの試験管では重力の向きも管に対して傾けて計算しています。
表示は 20℃〜100℃ に対応させた目安の色で、実際の温度や時間を厳密に再現したものではありません(「すすむはやさ」で見やすさを調整できます)。金ぞくは熱の伝わり方(熱伝導方程式)で計算しています。設定はこの端末のブラウザだけに保存され、サーバーには送信されません。