握力計をつくろう。指導マニュアル
工作する上での注意を簡単に整理しておく。
左から炭酸用でないもの、炭酸飲料用、炭酸飲料用で太いもの。中央の細めのものが適している。
10mL程度の柔らかいもの
1mm厚程度の鉛板を5mm幅に切りそろえておく。
ステンレスでも良いが加工しにくいので真鍮製をつかう。
鎖10cmあたりの重さとタレ容器の内容量の半分の水の重さが同等以上の物が良いでしょう。
大人でしたら直接ヒートンをねじ込んでも良いが、結構力がいるのであらかじめ錐で穴をあけておくと良い。
鎖が通る程度までラジオペンチなどで軽く横にひねっておく。口を広げると閉じるのが難しいのでひねると簡単。
10cm程度に切断してヒートンに通して口を閉じる
握力の範囲によって鉛板の重さを決める。子供用で5g、大人用で2g程度。
タレ容器に水がほとんど入っていない状態--空気しか入っていない--状態だと小さな圧力でも沈む。
タレ容器内の空気の量が少ないと小さな力では沈まない。
PETボトルより少し深く水を入れた容器（バケツなど）にできた物を入れて、PETボトル内で上から1cm程度沈むように空気の量を調整する。水中に沈めて泡をだしてそのまま力を緩めて水を入れる。
少しずつ空気を減らしていくとよい。沈めてしまうと取り出すのが大変なので
PETボトルに水を口まで入れて、静かに浮沈子をいれて空気が入らないように蓋をする。
PET(ペット)とは、ポリエチレンテレフタラ（レ）ート(英:polyethylene terephthalate)と呼ばれる合成高分子化合物--プラスチックで作られたボトル。
エチレングリコール（HO-CH₂-CH₂-OH）とテレフタル酸（HOCO-Ph-COOH）の脱水縮合により作られる。
市販されているタレ容器の多くはPE（ポリエチレンWiki）製が多い。ポリエチレンは、機械的強度は低く柔らかいが耐薬品性が強く様々な容器に使用される。PETと異なり気体を通すため、長時間経過すると内部の空気が外に出て浮沈子は沈む。
この浮沈子はポリエチレンが柔らかい事を利用しているが、小さいタレ容器や魚などの形をしたものは相対的に肉厚で固くうまく動作しない。ここでは10mLのものを使用した。
鉛Wiki(鉛)原子番号82の典型元素の金属元素。酸化物が内部を保護するために水に溶けにくく、多くの酸（希硫酸や希塩酸）とも不溶性の塩をつくり反応しない。硝酸とは容易に反応し酢酸とは水溶性の塩をつくる。
生物には蓄積性と毒性があるため、環境には排出してしてはならない。
銅Cu と亜鉛Zn の合金で、特に亜鉛が20%以上のものをいう。真鍮（しんちゅう）と呼ばれることも多い。
ステンレス鋼（ステンレスこう、Stainless steel）は鉄（Fe)を主成分とし、クロム（Cr）を10.5％以上含むさびにくい合金鋼である。「ステンレススチール」「ステンレス」「ステン」などと呼ばれる。JISにおいて主に「SUS」の略号が付けられる事から「サス」とも呼ばれる。
表面に緻密な酸化クロムの不働体皮膜が生成する事で錆を防ぐ。
化学式 H₂O で示される酸素と水素の化合物。その分子構造に由来して水素結合によって互いに強く結びついているために、その分子量化想像されるよりは、はるかにお高い融点・沸点・比熱をもち表面張力も際立って強い。また固体（固体）のほうが液体よりも体積が大きい異常液体 - Wikipedia( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%95%B0%E5%B8%B8%E6%B6%B2%E4%BD%93 )である。
液体に対する気体の溶解度は温度が上昇すると低下するために、冷たい水が温められると気泡が発生する。そのために、この握力計は放置しておくと内部に気泡がつく。
また、酸素のたくさん溶け込んでいるために内部の金属が錆びたりする。
そのために置いておく時は良く冷ました湯冷ましに入れ替えておくと良い。なお、その場合ポリ容器にはわずかなガス透過性があるために内部の気体が出て行くために長期間経つと少しずつ沈んでいく。
この握力計は浮沈子の応用ですが、一般的な良く見る浮沈子とは異なり握った力に応じて沈む深さが変わります。
それは、浮沈子の下についている鎖が沈んだ分だけ底について軽くなるためです。
そのために圧力に関わる物理の色々な原理や法則が視覚的に捉えらます。
このPETボトルを利用した握力計の最大のポイントは、タレ容器に巻きつける鉛の「おもり」です。タレ容器の容量がほぼ10mLであるため、タレ容器が空気だけで満たされているとほぼ10gの浮力がある計算になります。これが2気圧の圧力を受けると浮力は5gに変化する。すなわち浮力が5g減少します。使用するステンレス鎖は10cmあたり5.8gですから、ほぼ沈み切る事になります。ここで「おもり」を増やして空気の量を5mLにすると浮力は5g、2気圧で2.5gと浮力は2.5gしか変化しませんから、鎖は5cm程度沈む計算になります。
すなわち、「おもり」を軽くして、タレ容器内の空気の量を減らすと同じ深さまで沈めるためには大きな力が必要になります。逆に「おもり」を重くしてタレ容器内の空気の量を増やすと軽い力で同じ深さまで沈める事ができる。
また鎖を軽い物にすると浮力が小さくなった分でより大きく沈む必要がありますから、鎖が軽いと感度が上がります。
出来上がりは同じですが、おもりが重いものはタレ容器内の空気の量が多いために小さい力で沈む。