品川区の環境ポータルサイト

過去の講座を紹介します

環境情報活動センターでは、毎月2~3の環境学習講座を開催しています。リサイクル講座・木の実などを使ったクラフト講座・自然観察などのフィールドワーク・夏休み子ども講座・環境教養講座など、多彩な内容でお送りしています。 このコーナーでは、講座のレポートを掲載していきます。(過去の講座を紹介しますのトップへ戻る

牛乳パックとペットボトルを使って不思議な噴水を作ろう

カテゴリ:平成25年度

投稿日:2013年07月25日

7月14日(日)環境学習講座「牛乳パックとペットボトルを使って不思議な噴水を作ろう」が開催されました。講師は「蔵前理科教室ふしぎ不思議」より小林正延先生と3名のサポートの方にお越しいただき、15組30名の参加者が「不思議な噴水」の製作に挑戦しました。
公園などで見かける噴水の仕組みには動力を使わない「落差式」と動力を使った「加圧式」がありますが、今日は「落差式」噴水を作ります。

❶牛乳パックを2つ使った台座の組立
・「賞味期限」表示のある接着部を切り落したパック内に、水を入れた小さいペットボトルを重しとして入れ、上部を内側に折り込む。3つに切出した胴体部�を上にかぶせ、上のパーツ�を星形に折り中に入れ、底だったパーツ�を�の中へ入れペットボトルを置く台座にする。

❷受け皿とキャップAの取り付け
・5�位の長さのストローに7�位の切目を6〜8入れて花状に開く。穴の開いた接着シートでお皿の側面下にある穴に固定し、上からまた穴の開いたシートを貼る。
・キャップAの短いゴム管上に、先を細くしてあるノズルを、下にストローを差し込み、輪ゴムで固定。受け皿中央下の接着シートをはがしてキャップAのゴム管を上へ穴を通し、固定する。(長いゴム管が左側面穴に来るように)
❸キャップBとストローの組立

・1番長い21cmのストローを側面穴へ通して、皿上のキャップAのゴム管とつなぐ。
・最後18cmのストローをキャップBの長いゴム管下につけ、上を最初に取り付けた5cmのストローとつなぎ、側面のストローをキャップBの短いゴム管に差し込む。
❹セッティング
・キャップAの下に来るペットボトルに水を入れ、ボトルの方を回しながらキャップAにしっかり付け、台座の上へのせる。
・キャップBには空のペットボトルを取り付け、下に置き、ゴム管の長さなどを調節、接続部分はしっかりと、ストロー+ゴム管がゴムの輪で固定できて空気が漏れていない事を確認。
◆いざ、噴水の実験
上の受け皿に呼び水を入れると水が下のペットボトルに溜まり出し、噴水がはじまります。勢いの良い噴水と悪い噴水がありましたが、ストローとゴム管の接続部やフタの閉まり具合などをしっかり調節するとみんな成功しました。コップで受け止めていないと受け皿の外へ飛んでしまいます。自作の装置で実験が成功!喜びで思わず笑顔が出るものの、ずっと出続けるのが不思議です。
この様に、密閉された状況では何でもない空気が、少し圧力をかけられるだけで水を押し出すことが実験で分かりました。

●水位差の実験 

高い所に有る水貯め(池)から水を導き噴水を作ると、噴水の高さは池の水面より高くには上がりません。これを実験でみんなに見て貰いました
◆ヘロンの噴水について
今日の工作は、2100年前ギリシャの数学者であり技術者だったヘロンという人が考えた「ヘロンの噴水」の仕組みが使われています。上のお皿から最初の呼び水が下のペットボトルへ落ちると、下のペットボトル内の空気が押し出されてゴム管を通り、上のペットボトルへ移動します。その圧力で上のペットボトルの水が吹き出す仕組みです。噴き出した水はお皿に落ち、また下のペットボトルへ流れるので、下のペットボトルの圧力がかかり続け、噴水も出続ける…というわけです。
さらに噴水、水圧、気圧に関する別の実験もしました。
●マグデブルグの半球実験(掃除機で球の中の空気を抜く)

 アルミ缶の中の空気を吸い出すとアルミ缶が潰れる実験もしました。
●逆さコップの実験:コップにたっぷり水を入れ、うすいプラスチックの板でフタをして上手に逆さまにすると、空気の部分が真空に近くなって水が落ちない!

◆まとめ
はじめは噴水製作の作業が少し複雑で大変かな?という印象もありましたが、先生方にご準備頂いたパーツを注意深くつなぎ合わせて、最後には全員噴水の実験を成功させることができました。同じ仕組みが身の回りにあふれている事、リサイクル工作で楽しい実験が出来る事などの勉強ができたことと思います。この夏休み、自由研究の足掛かりになれば幸いです。

カテゴリ:平成25年度

投稿日:2013年07月25日