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金メダルは本物か?

まずは見てみよう!

どんな実験?

実験手順と種あかし

  • 金メダル、銀メダル、銅メダルが本物かどうかを調べてみましょう。
  • 密度を調べればそれがわかります。「水と石はどっちが重い?」の方法でそれぞれの密度を測ってみましょう。
  • 水の入った容器をはかりの上に乗せ、ゼロリセット(表示を0gにする)しておきます。
  • メダルを途中まで沈めて体積を測り、次に底に沈めて重さ(質量)を測ります。
  • 金メダルの体積は 6.9 cm3(トングの体積3.7cm3を含む)、重さ(質量)は 26.8 gとなり、
    (密度)=(質量)÷(体積)=26.8 (g) ÷ (6.9-3.7) (cm3) = およそ8.4 (g/cm3)
  • 金の密度は 19.30 g/cm3 ですので、このメダルは金ではありません。金色をしたメダルです。
  • 銀メダルの体積は 6.8 cm3(トングの体積3.7cm3を含む)、重さ(質量)は 26.6 gとなり、
    (密度)=(質量)÷(体積)=26.6 (g) ÷ (6.8-3.7) (cm3) = およそ8.6 (g/cm3)
  • 銀の密度は 10.49 g/cm3 ですので、このメダルは銀ではありません。
  • 銅メダルの体積は 6.8 cm3(トングの体積3.7cm3を含む)、重さ(質量)は 27.9 gとなり、
    (密度)=(質量)÷(体積)=27.9 (g) ÷ (6.8-3.7) (cm3) = およそ9.0 (g/cm3)
  • 銅の密度は 8.96 g/cm3 ですので、このメダルは銅(あるいは銅の合金)の可能性が高いです。
  • 3つのメダルともそれぞれ密度の大きさが同じくらいですので、3つとも銅が主成分であると推定できます。
  • この実験動画はJSPS科研費 18K03956の助成を受けて制作しました。
【キーワード】 浮力
【関連項目】

水と石はどっちが重い?

【参考】

石綿良三・根本光正「流れのふしぎ」講談社ブルーバックス、P48-51
石綿良三「図解雑学流体力学」ナツメ社、P188-189

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更新日: 2021.8.1