Break a Ruler With Atmospheric Pressure!

Takeaways

• 😀 木製の定規を使って実験を行う。
• 😀 定規をテーブルに置き、手で叩くが、何も特別な反応は見られない。
• 😀 次に、定規の上に新聞を置いて再度叩く。
• 😀 手を守るためにガーデングローブを使うことを推奨。
• 😀 定規が壊れる現象が発生。
• 😀 定規が壊れた原因として新聞の軽さと大気圧を挙げる。
• 😀 大気圧は1平方インチあたり約15ポンドの力を発生させる。
• 😀 新聞の面積は約500平方インチで、これにより約7000ポンド（約3000キログラム）の力がかかる。
• 😀 空気が下にあるが、それでも強い圧力がかかる。
• 😀 定規を叩いたとき、空気の慣性によって、急に動かすことができず、定規が壊れる。

Q & A

なぜ木の定規は最初の衝撃で飛んでいくのか？

最初の衝撃では、木の定規が空気の抵抗を受ける前に素早く動くため、飛んでいくのです。定規にはそれほど大きな力がかかっていません。

なぜ定規に新聞を載せた後、別の結果が生まれるのか？

新聞を載せると、その上に大きな面積の空気の圧力がかかり、衝撃で定規が破損する原因となります。新聞が非常に軽いため、大きな力を一度にかけることができます。

この実験で新聞が使われた理由は？

新聞は軽く、広い面積を持っているため、大気圧が一気に作用しやすく、その影響を視覚的に確認しやすいからです。

大気圧がどのように定規を壊すのか？

大気圧は一平方インチあたり約15ポンドの力を持ち、その圧力が広い面積にかかると、大きな力として作用します。定規を打つことで、この圧力を動かすことができず、定規が破損します。

大気圧の力はどれくらい強いのか？

大気圧は一平方インチあたり約15ポンドの力で、500平方インチの面積においては約7000ポンド（約3000キログラム）にもなります。

定規が破壊される原因は大気圧だけではないのか？

大気圧だけではなく、定規が打たれた瞬間に発生する加速力と、その加速に耐えきれない定規の脆弱性が組み合わさることで、定規が破壊されるのです。

なぜ腕を守るためにガーデン用手袋を使うのか？

強い衝撃が加わるため、腕に怪我をする可能性があるからです。手袋を使うことで、衝撃を和らげ、体を守ることができます。

定規を打つ前に空気はどのような影響を与えるのか？

空気は打撃の際にその動きを急激に変えることができないため、空気の慣性が定規の破壊に寄与します。つまり、打つことで急速に動かすことができない空気の影響が、定規を壊す要因となります。

定規の破壊が実験の重要なポイントは何か？

定規が破壊されることにより、大気圧の力や慣性について視覚的に学ぶことができ、物理的な現象が実際にどのように作用するかを理解できる点が重要です。

大気圧の説明を簡単にするとどうなるか？

大気圧は地球の大気が物体にかける力で、一平方インチあたり約15ポンドの圧力を生じます。この力は見えませんが、物体に対して実際に作用しています。