| 温かい空気を利用して、クルクル回る「温風かざぐるま」を作ってみましょう。 モニターや電気ポットの上に置いておくと、ずっと回っていてくれて、愛らしさを感じます。 用意するもの ・ペットボトル ・70℃くらいのお湯 ・コピー用紙くらいの厚さの紙 ・針と消しゴム 又は ストローと紙粘土 作り方、やり方 @ 4p角くらいの大きさに紙を切り、 左の絵の緑の部分を切り取ります。 A ピンクの線を山折り、 青の点線のところを谷折りにします B 上から見るとこんな感じになります。 C 土台を作ります。 小さく切った消しゴムに縫い針をさしたもの 又は、小さいお子様とされるときには、 右のように、ストローの先端を尖らせて紙粘土で 固定したものなどでもOKです。 D ペットボトルに70℃くらいのお湯を入れてふたを閉め、 その上にCとBを乗せれば完了で〜す! それではどうなるのか見てみましょう! クルクルまわる 温風かざぐるまの映像 なぜなの考察、解説 なぜ、温風かざぐるまはクルクル回るのでしょう? お湯の入ったペットボトルの周りの空気は暖められて暖かくなります。 空気は暖められると膨張して密度が下がり、上昇します。 上昇した空気のあとには、また別の冷たい空気が流れてきて、 それがまた暖められて上昇をします。(対流) ペットボトルの中のお湯が温かいうちは、この繰り返しとなり空気が上昇し続けて 風車はその影響でクルクルまわり続けます。 パソコンやテレビのモニター、電気ポットなどはそれ自身が暖まっているので、 その周囲の空気も暖められて常に対流が起きています。 そのため、モニターやポットの上に温風かざぐるまを置いておくと、ずっと回り続けます。 <パソコンのモニターの上で回り続ける温風かざぐるま> 「智恵の楽しい実験教室」 「智恵の楽しい実験教室 各号の紹介」 「おもしろ実験と自由研究」 「色の3原色と光の3原色」 光の3原色(加色混合)と色の3原色(減色混合)の違いをシュミレーションしながら計算方法まで解説しています。 「プラコプターを飛ばそう!」 簡単に出来て、子供たちも飛ばすことに夢中になる実験です。 「行ったり来たり」 ゴムの弾力エネルギーを運動エネルギーに変換。振り子も位置エネルギーを運動エネルギーへ。何だか似てますね。 「フランクリンモーター改良版」 静電気で回る、フランクリンモーター。送電線の絶縁効果を高めたので、よくまわります。 「踊るセメダイン」 表面張力に注目し、わかりやすく解説をしています。 「ファラデーの電磁回転」 世界初の電磁力で動くモーターの作り方と原理、ファラデーの功績を紹介。 「ファラデーの電磁誘導」 1831年にファラデーが発明した電磁誘導の説明と実験を紹介。 「電磁調理器を使ってUFOを飛ばそう!」 電磁誘導を利用して加熱する仕組みの電磁調理器を使って、アルミホイルを浮かせます。 「ピカピカモーター」 1.5vの乾電池1個では点灯しないはずの発光ダイオードが電池1個でクルクル回転しながら点灯します。 「モーター発電&逆起電力」 モーターは発電機と同じ構造をしていること、モーター回転しているときには逆起電力が発生する仕組みがわかります。ヘンリーの功績も紹介。 「単極モーター」 「単極モーター」は電池、くぎ、磁石、導線があれば、簡単に出来ておもしろいほど回ります。回る原理はくぎからの漏れ磁束が起因してると考えます。フェライト磁石とネオジム磁石の特徴も解説。 「ミニ掃除機」 ミニ掃除機は簡単な工作で作れます。応用版として自動掃除機にも挑戦! 「イライラ棒」 「イライラ棒」は回路を2回路にしたことで、電極棒がコースから離れてもライトが点灯し続けます。 「電気ブランコ」 「電気ブランコ」はフレミング左手の法則を利用してゆらゆら揺れます。スイッチを工夫したことで電池が持続する限り揺れ続けます。 「イライラ棒」 「イライラ棒2」はリレーを使って自己保持回路を作ることで、電極棒がコースから離れてもブザーが鳴り続けます。最も簡単な自己保持回路の説明を動画でわかりやすく解説しています。 「風船紙コプター」 「風船紙コプター」は風船から出る空気の圧力を利用して、回転しながら上昇をします。 「温風かざぐるま」 「温風かざぐるま」は対流を利用してクルクル回ります。 「くるくる糸」 「くるくる糸」はベルヌーイの定理(流速の速いところでは気圧が下がること)を利用して糸がクルクル回ります。 「アイスキャンデー」 「アイスキャンデー」は氷と塩を使ってマイナス20℃の状態を作り、ジュースを凍らせます。凝固点降下の説明もあります。 「不思議なペットボトル」 「不思議なペットボトル」は水を少し入れただけでどんどんお水が出てきます。大気圧と水圧に注目して考察してみました。 「ファラデーの電磁回転 左側の装置」 「ファラデーの電磁回転 左側の装置」1821年にファラデーが作った世界初のモーターの実験装置の左側の装置の回転方向を検証します。 「電気分解と燃料電池」 「電気分解と燃料電池」は水に食塩を入れて電気分解を行い、その後電気分解で発生した気体(水素と塩素)を使ってモーターを回したり発光ダイオードを点灯させます。 「ガウス加速器」 「ガウス加速器」は磁界に置かれた鋼球(パチンコ玉)がポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)を持ち、それを運動エネルギーに変換しながら速度を上昇させていきます。 「くるくるマグネット」 「くるくるマグネット」は磁石2個の間にCDをはさみ、下側の磁石を斜めにした状態で移動させると、上の磁石がクルクル回転します。上の磁石にマスコットを乗せて簡単なおもちゃを工作します。 「コヒーラ」 「コヒーラ」は圧電素子を押して高電圧による火花放電で電磁波を発生させ、その電磁波でアルミホイルの酸化皮膜を破り、モーターを通電状態にします。 |