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もののあたたまり方３

金属板の温まり方

森竹高裕

　金属棒は温められたところから順番に温かくなっていくことがわかった。それではこれが板状になった時はどのように温かくなっていくのかを考えた。

金属板の一端を温めたとき、板はどのように温かくなっていくのでしょう？

子どもたちの予想は、全員一致で図のように〈端から順番に温かく〉なるであった。

　レンジを囲うレンジフードを15cm四方に切って実験をしてみた。アルミ製のレンジンフードの上にファックス用の感熱紙を貼り付ける。アルコールランプの熱でアルミが温まると図のように順々に黒くなっていく様子がわかった。

　次に少しひねった問題を出した。

凹型の金属はどのように温まるのでしょうか？

　アルミ板の一部を切り取り凹型の形を作った。この形については子どもたちの予想がわかれた。
　ア．切った両方の端のところからだんだん真ん中に進んでいく。
　イ．火の当たるところから順番に温かくなっていく。
　ウ．切れたところの端の方を伝わっていって真ん中へ広がっていく。
　エ．□形の時と同じように端のところからだんだん広がっていく。
　オ．火の当たるところから順番に温まっていくけれど途中までで止まる。

　子たちからは全部で五つの予想が出された。大人でも少し迷うような問題である。それぞれの理由を発表した後に実験をしてみた。すると結果は
熱は棒と同じように順番に伝わっていくことが確かめられた。条件が整えばイのように最後まで行くのであるが、冬季であり反対側の端の方は十分に熱が伝わらずオのような結果が多かった。

実験の結果から考えられること（考察）

　・私は形がどうであろうとだんだんと矢印の通りに温まって行くことがわかった。
　・金属板は形を変えても伝わり方は一緒で順々に温まっていく。
　・形を変えても温まる順番は変わらない。
　・□でも凹でも両方だんだんに温まった。真ん中に火を置くとどんな感じに広がるのかな。