科学レッスン：土、水、空気、火
古代ギリシャ人は、すべてが構成されていた四つの要素があると信じていました：土、水、空気、火。 この理論は紀元前450年頃に提案され、後にアリストテレスによって支持され、追加された。
（アリストテレスはまた、星が地上の要素から作られることは奇妙に思えたので、第五の要素、オードがあったことを示唆しました。, 彼は、それらが実際に地球上で見つかった多くの要素で構成されており、いつも燃えていると言えるほど暑いことを知って驚くでしょう！地球、水、空気、火の四つの要素がすべての物質を構成しているという考えは、二千年の哲学、科学、医学の礎石でした（子供たちは要素について質問するの
要素は”純粋”でしたが、地球上のその状態では見つかりませんでした。 すべての目に見えるものは、土、水、空気、火のいくつかの組み合わせで構成されていました。,
四つの要素は、人が持つことができる四つの気質を記述するために使用され、ヒポクラテスは四つの要素を使用して体内に見られる四つの”ユーモア” これらの理論は、人が精神的にも肉体的にもうまくいくためには、気質と体液が互いにバランスをとる必要があると述べました。
私たちはこれらの以前の理論が偽であることを今知っていますが、四つの要素は、現代科学が合意した物質の四つの状態、すなわち固体（地球）、液体（水）、気体（空気）、プラズマ（火）と一致しています。,
ギリシャ人は、四つの要素は本質的に不変であると信じていましたが、すべては異なる要素で構成されており、それらは一緒に保持されたり、引 これは、原子レベルの要素とすべての分子で実際に起こることと似ています。
物質は、質量と体積を持ち、物質の最小粒子である原子で構成されているものです。 結合は原子間で起こり、より大きな分子を作る。 （ボンディングの詳細はこちらをクリック。,）質量は物体の中にどれくらいの物質があるかであり、体積は物体がどれくらいの空間を占めているかである。 物体に原子がどのように配置されているかは、それが固体、液体、気体、またはプラズマであるかを決定します。
- 固体では、原子は秩序付けられたパターンで密接に詰まっており、動くことができず、固体に明確な体積と形状を与えます。 固体の例としては、岩石、木材、金属、および氷が挙げられる。
- 液体中では、原子は互いに近接しているが、互いの周りを移動することができる。 これにより、液体はそれが置かれているどんな容器の形を取ることができます。, 液体の例としては、室温水、室温水銀、および熱い溶岩（溶融岩石）が挙げられる。
- ガス中では、原子間にはより多くのスペースがあります。 原子は非常に自由に動くことができるので、ガスが容器に閉じ込められていない場合、原子は大気中に拡散して広がります。 ガスの例は、酸素と窒素（私たちが呼吸する空気中）、ヘリウム、および蒸気（水蒸気）です。
- プラズマでは、原子はプラズマ中に非常に多くのエネルギーがあることを除いて、ガスと同様に間隔をあけられ、原子は実際にはより小さな断片に, プラズマは電流を運び、磁場を発生させることができます。 プラズマの例としては、雷、太陽風、太陽、蛍光灯、ネオンサインなどがあります。
温度は、原子が物質中でどのように整列しているかにおいて重要な役割を果たす。 一般的な経験則として、物質が冷たいほど、原子が互いに近く、物質が暖かいほど、原子が離れている距離が遠くなります。 もちろん、物質が固体または液体である温度は、物質がどの物質でできているかによって決まります。, 例えば、室温の水は液体であるのに対し、室温の岩石は固体である。
科学レッスン：日常生活の中で四つの要素
最初の要素：地球
地球は植生を成長させ、生活をサポートする土壌を提供する岩や鉱物の多種多様 地球の地殻内の二つの最も一般的な要素は、酸素（46％）とシリコン（28％）です。 このため、地球の地殻の中で最も豊富な鉱物はシリカ（二酸化ケイ素）です。 より一般的には砂として知られているシリカは、ガラスの主要成分です。 どのようにガラスが必要になるの砂?, 興味深いことに、シリカは加熱されると溶融してガラスになり、冷却するにつれて硬化します。
地球の地殻全体に金属鉱石の豊富な鉱床が見られます。 これらの金属は機械、工具、建物、武器の生産に使用されていますが、地球からまっすぐにこれらの金属はかなり役に立たないです。 火は、機械、ハンマー、および支持梁がそれから作ることができるように、金属を加熱、精製、および成形するために使用されます。
地球を通して固い汚れであると考えるのは簡単ですが、実際にはいくつかの層で構成されています。, これらの層の多くは固体であるが、コアを取り囲む層は液体外コアと呼ばれる。 地球の内部は非常に暑いので、この層の岩は実際に溶けています。 固体内核は、それを取り巻く液体層と同じくらい熱いですが、内部核への圧力は非常に大きいので、科学者はそれが固体に”押された”と信じています。
第二の要素：水
水は多くのユニークな特性を持っています。 水の化学式はH20であり、それは一つの酸素原子に結合した二つの水素原子で作られていることを意味します。, 水素原子はそれぞれ酸素原子の片側に結合し、酸素原子は負電荷を有するのに対し、正電荷を有する。 これは水分子を、磁石のように多く分極し、水分子に肯定的で、否定的な端を与えます。
反対の電荷が引き付けるので、水分子は一緒に”くっつく”傾向があります。 これにより、水の表面張力が与えられ、ペーパークリップなどの物体がその上に浮かぶことができます。
すべてを溶解することはできませんが、水は他のどの液体よりも多くの物質を溶解することができるため、普遍的な溶媒として知られています。, それは塩、砂糖、酸、アルカリ、いくつかのガス、および有機材料を溶解することができます。
あなたの体を通ってまたは地面を通って移動する水はそれが付いている化学薬品、鉱物および栄養素を取ります。 物質を溶解する水の能力は、地球を健康に保つのに役立ちます。 一世紀以上にわたり、化石燃料の燃焼は、大気中に二酸化炭素（CO2）を大量にポンプで送り込んできました。 海洋の水は、空気からのガスを溶解し、海の植生によってそれを処理することによって、このCO2の約半分を吸収しています。,
水は比熱指数が高く、温度を変えるのに多くのエネルギーがかかることを意味します。 これは生命が地球上で生き残るために不可欠です。 地球上の豊富な水は、惑星を非常に短く快適な温度範囲に保ちます。 地球の平均表面温度は59°Fで、最高記録された温度は135.9°F、最低記録された温度は-128.6°Fです。
比較すると、太陽に最も近い惑星である水星は、太陽に直面しているかどうかにかかわらず、惑星のすべての表面で本当に暖かいままであると論理的に思われます。, しかし、太陽に面している表面は非常に暖かい温度（最大800°F）に達しますが、太陽から離れている表面は肌寒い-280°Fに低下します。
水が急激な変動から温度を保つ方法を自分で体験するには、次に海上（海の近く）または砂漠の気候を訪れるときは、昼間と夜間の気温の変化に注, あなたはおそらく、砂漠では昼間と夜間の気温に大きな変化があるのに対し、海の近くではほとんどまたは全く温度変化がないことに気づくでしょう。
この高い比熱指数はまた、火が燃えている燃料表面を冷却し、火が燃えるのに必要な熱を取り除くことによって、水が火を消すのに役立ちます。 水はまたそれが燃える必要がある酸素を得ることを防ぐことによって火を窒息させる。,
第三の要素：空気
空気は”純粋な”要素と考えられていましたが、実際には私たちの周りの空気は、主に窒素と酸素、ほぼ1％のアルゴン、さらには少ない量の二酸化炭素とクリプトンやヘリウムなどの他の要素で構成されています。 しかし、空気の組成は地球上の生命にとってちょうどいいです。
私たちは空気から得た酸素をたくさん使い、二酸化炭素を吸い出します–植物は光合成によって食物を製造する必要があります。 植物は次に光合成中に酸素を放出する。,
空気は目に見えませんが（そしてほとんどの場合、それがそこにあることを忘れています）、それは空間を占有し、容積を持ち、圧力をかけます。 これは、”空の”ガラスを取り、それを逆さまにして、水でいっぱいのシンクの底に押し下げようとするときに見ることができます。
（このegg-in-a-bottleプロジェクトでは、加熱すると空気がどのように膨張し、冷却すると収縮するかを見ることができます。）
ガラスが本当に空であれば、水はガラスの内部を容易に満たすでしょう。 しかし、そこには空気があり、少量の水だけがガラスに入ることができます。, ガラスの中の空気は圧縮され、水に以前は空気で占められていた空間を与えました。
私たちの周りの空気が実際にいつも私たちを押し下げるので、空気が空のスペースを埋めるのは良いことです。 私たちは空気の重さの下で崩壊するでしょうが、空気は私たちの中にもあり、外気によって加えられる圧力のバランスをとる圧力を発揮します。
第四要素：火
火はどのように動作しますか？ それは密接に空気にリンクされています。 酸素、燃料、および熱：火が存在するために三つのことを必要とします。,
火の強度は、利用可能な酸素、燃料、および熱に依存するため、変化します。 これらのもののすべてが、ろうそくやキャンプファイヤーなどの制御された状況にある場合、火災は有用であると考えられています。 しかし、山火事や燃えている建物など、これらのものの一つ以上が制御されていない場合、火災は簡単に非常に危険になる可能性があります。
火災を消火するには、酸素、燃料、または熱を除去する必要があります。 それに毛布か土を置くことによって火を”窒息させること”は火が酸素なしで出かけるので働く。, 地球は、木材や石炭などの化石燃料の形で豊富な燃料を提供しています。 燃料が取り除かれると、火は燃えるものが残っておらず、消火されます。 水は火から熱を取除くことによって有効な冷却の源として頻繁に役立ちます。 これは、噴火火山からの熱い溶岩が海に入るとき、または水のバケツがキャンプファイヤーに投げ捨てられるときに見られます。
火は燃焼と呼ばれる急速な化学反応によって光、熱、煙を作り出します。 煙は燃料の不完全燃焼（燃焼）の結果です。 燃焼されなかった粒子は、空気中に浮遊するようになる。, 煙はしばしば危険で有害なガスできる毒者inhalesすぎます。
あなたは私たちの体はまた、代謝過程を通じて酸素や食品からエネルギーを生成するために”燃焼”を使用することを知って驚くかもしれません。 私達は酸素の安定した供給が私達の体を正常に作用させ続けることを必要とする;空気に余りに少しの酸素があれば、私達は窒息する。 同時に、私たちは空気中に酸素がないことに感謝することができます、または私たちの体の化学反応がスピードアップし、すぐに”クラッシュして燃える”,
空気中の酸素が多すぎると、地球上の火災のリスクも高くなります。 窒素とアルゴンはあまり反応しないので、空気は私たちにとってかなり安全です。
科学プロジェクト：四つの要素を探る
消火器を作る
火を消すためには、熱、燃料、または酸素のいずれかを取り除かなければなりません。 これを知って、消防士は常に火を消すために水を使用するとは限りません。,
あなたが必要なもの：
- 空のソーダボトル
- 酢の5杯
- 重曹の1/2杯
- ティーライトキャンドル
あなたは何をすべきか：
- ろうそくを照らします。
- 酢をボトルに注ぎ、重曹を加えます。 （漏斗を使用することをお勧めします。）混合物は発泡する必要があります。
- 明るいろうそくの上にボトルを横に持ち、液体が逃げないようにします。 炎はどうなりますか？li>
何が起こったか：
重曹と酢は二酸化炭素、酸素よりも重いガスを作るために反応します。, それがボトルから”注ぐ”とき、それはろうそくから軽い酸素を押し出します。 今や酸素を奪われた火は、もはや燃えることができません。
移動栄養素
水は、他のどの液体よりも多くの物質を溶解することができるため、普遍的な溶媒と呼ばれることが多く、しばしばこれらの溶解 水が土を通って移動するとき、栄養素（食糧）および分解された粒子はどこか別の場所に沈殿するべき水と一緒に移動します。 ここでは実験を視覚的に開発するこのプロセスとしての対象になるときがある。,
必要なもの：
- 1/2カップ乾燥土
- 小さじ1/2青粉末テンペラ塗料
- 漏斗
- 広口ジャー（漏斗が休むことができる）
- コーヒーフィルター
- カップまたは容器
- 水
- 計量カップ
あなたは何をすべきか：
＜ol＞＜li＞乾燥した土とテンペラペイントをよく混ぜる。 瓶に漏斗を置き、漏斗にコーヒーフィルターを置きなさい。 土壌混mixtureを漏斗に注ぎます。
何が起こるか：
あなたは水の最初の半分のカップが土壌を通過したとき、それは非常に濃い青色として出てきたことに気づくでしょう。 しかし、水はそれぞれの追加のカップで軽く出てきました。, 最終的に、土を通って移動する水は瓶で明確に出てきました。 あなたはそれが水をクリアに実行するためにかかった水の半分のカップを数えましたか？
この実験の天ぷら塗料は、土壌中に見られる栄養素と溶解粒子を表しています。 水は土を通して注がれたと同時に水の色によって証明されるように粒子の非常に有効な運送者である。 土壌は、その中の栄養素と粒子の比較的高い量で始まりました–天ぷら塗料。, 土壌を流れる水は、”栄養素”の大部分を拾い上げ、漏斗を通してそれらを運ぶことができました。 その後の水の注ぎは、より多くの栄養素を拾いました。 それぞれの注ぐと、残りの栄養素は水が明確に走り、水と一緒に移動するために残っている栄養素がなくなるまでますます少なくなりました。,
Noteworthy Scientist:George Gabriel Stokes,1819-1903
George Gabriel Stokesは19世紀のイギリスの数学者であったが、彼のキャリアを通じて、数学だけに焦点を当てるのではなく、実験と問題解決の重要性を強調した。
数学を実験して物理学に適用することによって、ストークスは液体または気体を通る固体の動きを記述する法則を思いついた。 ストークの法則として知られているこの粘度の法則は、流体力学の科学を確立しました。, ストークの法則は、雲の動き、波の動き、および船の動きに対する水の抵抗を説明しています。
ストークの作品のほとんどは、波（音、光、水）と、それらが水やガスなどのさまざまな媒体をどのように移動するかを中心に展開しました。 彼は、風が音の強度にどのように影響し、音波が通過するガスの種類によって強度がどのように影響されるかを実験しました。 彼は蛍光を命名し、説明し、光の波動理論を研究した。, 彼はまた、スペクトルで見ることができる異なる色のバンドを理解することに取り組み、我々は光と光学について知っているものに大きな貢献を
ストークスの人生とニュートンの人生の間には多くの類似点があるので、ストークスはしばしばアイザック-ニュートン卿と比較されます：どちらも画期的な発見を持っていた、運動の法則を開発し、光と光学を調査し、ケンブリッジ大学で同じ権威あるルーカスの数学の椅子を開催し、議会で奉仕しました。
素晴らしい事実
地球
ほとんどの宝石にはいくつかの要素が含まれています。, 例外は？ ダイヤモンドだ それはすべて炭素です。
50州のどれが地震を起こしたことがないのですか？ ノースダコタ州出身。
地球の赤道周囲（40,075km）は、極周囲（40,008km）よりも大きい。
地球の重さは6.6セクスティリオントン、つまり5.97x1024kgと推定されています。 比較するために、百万は1であり、それに続く6つのゼロ–sextillionは1であり、それに続く21のゼロです。 (1,000,000,000,000,000,000,000)
水
雨水のインチは、乾燥した粉状の雪の15インチに相当します。,
海洋の最も深い部分は35,813フィート（10,916メートル）の深さであり、太平洋のマリアナ海溝で発生します。 その深さでは、圧力は平方インチ当たり18,000ポンド（9172キログラム）です。
人間の脳は80％の水です。
空気
地球の上8-12マイル、ジェットストリームとして知られている空気の川は、私たちの上を移動します。 数マイルの幅と1-2マイルの深さで、これらの空気の流れは時速250マイルという高い風速を持つことができます。 対照的に、最も強いハリケーンは時速150-200マイルの間の風速を持っています。,
火
雷のボルトは約5,000°F(~2,800°C)です。
太陽の中心は約27万華氏（15万℃）です。水素が空気中で燃焼すると、水が形成されます。
酸素は、地球の地殻、水、大気中で最も豊富な元素です（約49.5％）。
音は空気中よりも水中で約4倍速く移動します。
風と水の両方が地球に侵食を引き起こし、大量の砂と岩を動かして山を取り壊し、新しい構造物を建設します。,
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