理科の先生の思ひ出

勉強
子育ての風景

パスカルの原理を教えてくれた理科の先生は大好きだった。

タテにもヨコにも大きな先生で時には自分の身体を教材に教えてくれた。
それはアルキメデスの原理。
要するに比重と浮力の話である。
原理と計算方法を教えてくれた後に先生が出した問題が

先生が頭まで水にもぐったら水が〇〇ℓあふれました
人間の比重は□□です
先生の体重は何キロでしょうか

みんなが計算を始めて、しばらくして教室のあちこちから
102㎏…
102㎏…？
ひゃくにきろ…！？
102㎏でざわつく教室ｗ
ええー！？先生は重いとは思ってたけど！？
みんなの先生を見る眼！！

こんな風に教えてくれたら、そりゃあ面白く覚えるわなあ ♪
ちなみに
今あらためて何リットルの水があふれたのかと計算してみたら
102(kg)×0.98（人間の平均比重）＝99.96(ℓ)
何となく先生はあふれた水は100ℓと言っていたような気がする。
そうすると体重は
100÷0.98＝102.0408（以下略
なので、こっちが正しい問題だったような。
考えてみれば先生は体重そのものというより
キリのいい数字で解きやすく印象の強い問題を作ってくれていたワケだ。

それで思い出したことがあって。
小学校のプールで息子が泳いでいるのを見ていたら
身体を浮かせるので精いっぱいで
中々「泳ぐ」には至らず何だか痛々しかったのだが
仰向けに「ぷっかり」と浮いて余裕で背泳ぎしている子やら
どっち向きでも余裕で浮いている子たちが目に入って・・・
どうやら「ふっくら」した子は浮きやすいようだ。
そういえばあの頃、息子の体脂肪は7％だったはず。
さてそこで
脂肪は筋肉と比べてどれくらい軽いのかと比重を調べると
脂肪が0.9で、脂肪以外の筋肉や骨などが1.1となっていた。
ご存じの通り、比重というのは水を基準の1としているから
比重が1より小さいものは浮き・大きいものは沈む、ということだ。
水より軽いものは浮き・重いものは沈む、と。

体脂肪率7％の息子の場合
体重が40キロだったとして
脂肪の量は　40×7％＝2.8キロ
だから比重が0.9の脂肪が2.8キロで
比重が1.1のその他の部分が37.2キロだったということで
そうすると身体全体の比重はというと
1.086で1より大きいし
体重に換算すると比重１の水と比べて3.44キロ重いことになる。
それで息子は沈まないように頑張らないといけなかった、というわけだ。
あ、そうだ、肺の中の空気の浮力も計算しなくては。
ちなみに人間の比重というのは息をすべて吐き切った場合なので
息を吸った状態だともうちょとイケる・のだが
全力で息を吸って止めたまま泳ぐわけにはいかないので
12歳の平均肺活量2500ミリリットルの半分程度とすると
浮力は1.25キロ分で、差し引き2.19キロ・・・
頭まで水中に入れて身体の浮力を最大にしても沈むのか・・・
なるほどなあ・確かになあ・大変だったわけだなあ。