霧・雲粒・雨粒の大きさと落下を観察資料で比べよう
まず知る:このレッスンの役割と目標
ここは6レッスンの2番目です。前のレッスンでつかんだ粒の大きさの違いを、写真・表・落下速度の資料から確かめます。中心技能は、倍率と単位を確認して比較することです。
霧と雲は、できる高さが違うだけで、どちらも細かな水滴などが空気中に浮かぶ現象です。雨粒は、それらより大きく成長して落下する粒です。見た目の白さだけでは粒の大きさを決められません。
理解する:例題で理由を確かめる
資料に、雲粒Aの直径10μm、雲粒Bの直径20μm、雨粒Cの直径1mmとあります。1mm=1000μmなので、CはAの直径の100倍です。単位をそろえずに10と1だけを比べると大小が逆になります。
| 粒 | 直径 | 落下のようす |
|---|---|---|
| 雲粒A | 10μm | 空気中に浮かびやすい |
| 雲粒B | 20μm | ゆっくり落下するが上昇気流で支えられる |
| 雨粒C | 1mm=1000μm | 速く落下しやすい |
顕微鏡写真では、写真上の円が同じ大きさに見えても、倍率やスケールバーが違えば実物の大きさは違います。まず目盛りを読み、mmまたはμmへ単位をそろえます。
使う:間違い・誤答を直して練習する
誤答例:「写真Aの粒は白く大きく写っているので、雨粒である。」
見かけの大きさや白さでは決められません。写真Aは高倍率かもしれず、白さは光の散らし方や粒の数にも関係します。粒径の目盛りと倍率を根拠に判断します。
1mmと20μmを比べるなら、1mmを1000μmへ直します。1000÷20=50なので、直径は50倍です。「1÷20」で小さいと判断するのは単位不統一の誤りです。
理解チェック1:1mmは何μm?
1000μmです。理解チェック2:写真上の見かけだけで粒径を比べられない理由は?
倍率やスケールバーが異なる可能性があるためです。理解チェック3:粒が大きくなると落下しやすくなるのはなぜ?
質量が増え、重力による落下が上昇気流や空気抵抗に勝ちやすくなるためです。転用する:まとめと次の学びへ
粒子資料では、写真の白さではなく、倍率・スケールバー・単位をそろえて実寸を比較します。そのうえで大きさと落下の違いを結びます。
次は、雲粒が水滴どうしの衝突・合体や氷晶の成長によって、降水粒子へ育つ二つの仕組みを比べます。
クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。