染色距離と時間から水の移動を比較しよう
このレッスンの役割
前のレッスンで、断面から道管の立体的なつながりを読みました。今回は色水が到達した高さを時刻ごとに測り、水の移動距離と平均の速さを求めます。
終点だけでなく、距離÷時間の意味と、一定速度とは限らないという限界を理解します。
知る・理解する
色水へ入れてからの時間と、切り口から染色先端までの距離を測ります。
| 時間 | 染色距離 |
|---|---|
| 10分 | 4 cm |
| 20分 | 9 cm |
| 30分 | 15 cm |
30分間の平均の速さは15÷30=0.5 cm/分です。ただし10分ごとの増加は4 cm、5 cm、6 cmなので、すべての時間で同じ速さだったとは言えません。
具体例で使う
明るく風のある条件と、暗く風のない条件で染色距離を比べる場合、植物の種類、茎の長さ、葉の枚数、温度、色水の濃さ、測定時間をそろえます。明るく風のある方が遠くまで染まっても、光と風を同時に変えたなら、どちらの影響かは分けられません。
速さを比べるときは同じ時間区間を使います。30分後の距離だけが長くても、開始時刻や切り口の位置が違えば公平な比較になりません。
誤答を直して次の学びへつなげる
「30分後に15 cmだから速さは15 cm/分」は、距離と速さの混同です。速さは距離÷時間で0.5 cm/分です。
「グラフが右上がりだから常に一定速度」も誤りです。一定速度なら同じ時間ごとの距離増加が同じになります。この表では増加量が変わるため、平均値として扱います。
自分で確かめよう
確認1:12分で6 cm移動したときの平均の速さは?
6÷12=0.5 cm/分です。確認2:二条件を比べるとき、光と風を同時に変えてよい?
どちらの影響か分からなくなるため、原因を調べるなら一度に一条件だけ変えます。確認3:平均0.5 cm/分なら、毎分必ず0.5 cm進んだと言える?
言えません。測定区間全体の平均であり、途中の速さは変化した可能性があります。クイズと理解チェックは、アプリで挑戦できます。