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2013年7月27日 (土)

大人の科学「プラネタリウム」が進化してる~!

学研 大人の科学 新型ピンホール式プラネタリウム
どこが「新型」なの?
①星をより細かく天の川を再現
②極小フィラメントの日本製専用電球
③北天と南天を選んで作れる
④約15分で1周する自動回転機能
⑤電源オートオフ回路搭載
お~!確かに進化してます。
進化ポイントの中で、私が注目するのが
極小フィラメントの日本製専用電球 ←コレ!

人の科学 Vol.09 プラネタリウム では…
大人の科学 プラネタリウム投影機は正12面体 で書いてるんですが…
『※パッケージには「究極のピンホール式」とありますが、ピンホール式なので、投影して壁に映った星々を近づいてよ~く見ると…「あ!豆電球のフィラメントの螺旋が映ってる~」という発見があって面白かったですよ(^o^)』
…というように、普通の豆電球を光源に使うと、豆電球のフィラメントが星々の点の中に映ってしまっていたのです。(これは「ピンホール式」という方式を体感するには良かったのですが、プラネタリウムとしては改良の余地ありでした(^^;)
それが、極小フィラメントになったので、新型で星々の点の中にフィラメントが見えるかどうか?とっても興味あります。
あ~、私は今日 学研 大人の科学 新型ピンホール式プラネタリウム のページを見つけたので、まだ購入していません。購入して組み立てたら、ブログでリポートしますね(^^)

※関連して、こちらもどうぞ…
『星の竪琴』 MATHRAX
お~!プラネタリウムの光をセンサーでとらえて、それを音に変換してるんだ~
部屋を暗くして、プラネタリウムを投影して、『星の竪琴』の調べを聴いたら、うっとり~でしょうね(^_^)


2013/08/11 作ってみました
大人の科学「新型ピンホール式プラネタリウム」は確かに進化していた~!


2013年7月25日 (木)

今日のDoodleは「ロザリンド フランクリン 生誕93周年」

今日のDoodleはなんでしょう?
20130725doodle
Googleの“l”はDNAの「二重らせん」ですし、“e”は「X線結晶構造解析」の回折パターンのようです。中央の女性がそれを見ていますね~
マウスポインタをGoogleロゴの上におくと…『ロザリンド フランクリン 生誕93周年』
「ロザリンド フランクリン」って誰?という私でしたので、ロザリンド・フランクリン - Wikipedia を読む…
お~!『DNAの二重らせん構造の解明につながるX線回折写真を撮影』した研究者なんだ~。
DNAの二重らせん構造といえば「ワトソンとクリック」ですが、私はそれしか知りませんでした。ロザリンド・フランクリンはDNAの二重らせん構造の解明に決定的な役割を担った人のようです。ん~、ロザリンド・フランクリンについてもっと知りたくなりました。

※2013/08/10 ロザリンド・フランクリン⇒生物と無生物のあいだ:福岡伸一
 …読んでみました。なかなか面白かったです。

Doodleって、毎回何か新しい知識を私に与えてくれます。それがなかなか楽しいので、毎朝PCを起動して一番にすることは、今日のGoogleロゴを確認することです。たいてい「いつもと同じ」ですけど、「お、変わってる!」と、クリックしてついついハマります(^o^;

※これまでのDoodle記事
・2013/04/15 今日のDoodleは「レオンハルト オイラー 生誕306周年」
・2013/02/19 今日のDoodleは「ニコラウス・コペルニクス 生誕 540 周年」
・2013/02/16 Googleロゴが小惑星 2012 DA14 をよけた~
・2013/02/14 今日のDoodleはバレンタインデー観覧車でカップリング
・2012/10/16 今日のDoodleは田中久重 生誕213周年…からくり人形
・2012/10/15 今日のDoodle(ホリデーロゴ)は夢の国のリトル・ニモ … 長い~
・2012/09/08 スタートレック 46周年 Doodle
・2012/06/23 アランチューリング誕生100周年Doodleパズルを解く

※ブログに書くほどじゃなかったのでツイート
・2013/06/14 今日のGoogleロゴは「ゆう然として山を見る蛙かな」小林一茶 生誕250周年であるが…

2013年7月24日 (水)

渋谷ハチラボ夏休みワークショップ「すっとびボール」

イベント:渋谷ハチラボ夏休みワークショップ
アイテム:すっとびボール
日時:2013/7/24(水)13:00~16:30
場所:渋谷区文化総合センター大和田3階 こども科学センター・ハチラボ
出展責任者:関野
出展協力者:三浦
アイテム参加者数:40人

初めて見た人はみんな「わ~!」っと驚きの声をあげ、自分で作った「すっとびボールが」うまく飛び上がると、ニコニコ顔でした(^_^)
「すっとびボール」の作り方は、小学生でも簡単に作れるように治具を開発していますので、三浦さんが一度に4人の子供たちに作り方を指導し、出来たら私が「とばし方」&「なぜ高く跳ね上がるのか?」のお話という流れで行いました。
事前の情報によりますと、平日のハチラボの来館者は100人ぐらいとのことで、「すっとびボール」は13:00~実施しましたので、40人という人数は…たぶん、来館した子供たちは皆「すっとびボール」を作って・とばして、楽しんでいってくれたのではないかと思います。

ハチラボは「文化総合センター」の中にあります。府中市の「文化センター」とはちょっとグレードが違います(^^;
ハチラボは「小さな科学館」という感じ。府中市もどこかにこういう施設があったらいいのに~と思いました。あ、府中市には「郷土の森」のプラネタリウムの横に「天文の展示コーナー」があったか。でも、常設で科学体験を楽しめる施設(小さな科学館=ミニ・エクスプロラトリアム)はないな~

ハチラボは渋谷区外からの来館者が多いそうで、遠いところから子どもが一人で来ることはないので、親子で来てます(平日でしたから、たいていお母さんと子ども)。で、科学館に行こうというお母さんですから、ちょっと科学的なことに興味を示す人が多かったです。(そういうお母さんが増えてほしいと思います)

なぜ高く跳ね上がるのか?」のお話では、「説明」はしません。「観察」してもらいます。
「もう一回やるから、今度はピンポン球は追わないで、スーパーボールの方を見ていてね~」
「はい、落としますよ。スーパーボールの方を見ていてくださいね。」
すっ飛びボールを落とす…
「どうだった?」
『スーパーボールはあんまり跳ね上がらなかった!』
ここで『アハッ!』と閃く子・お母さん、10人ぐらいいたかな。

「スーパーボールだけなら、これだけ跳ね上がったよね。
でも、スーパーボールの上にピンポン球があると、スーパーボールはこれしか跳ね上がらなかったね。
スーパーボールにはこれだけ跳ね上がるエネルギーがあるのに、ピンポン球が上にあるとこれだけ。じゃ、スーパーボールがここまで跳ね上がるエネルギーはどこに行っちゃったんだろう?」
ここまでお話すると、ほとんどの子が「なぜ?」の理由を「発見!」してました~(^^)v

渋谷駅から「渋谷区文化総合センター大和田」の方を見ると、建物の上に丸い大きなドームが載っているのが見えます。このドームが「コスモプラネタリウム渋谷」です。このプラネタリウムに来て、ハチラボにも寄ってみた高校生が5人。ハチラボの人が声をかけて「すっとびボール」のワークショップに連れてきてくれました。隅田川高校の天文部とのこと。
よし!高校生にすっとびボールのお話ができる~(^^)
いや~いつも小学生にお話してるので、さすがに「運動量保存の法則」は出せません。でも高校生なら…
いつもの「お話」のあとに、大きなスーバーボールでの実験もし、大小のスーパーボールでの実験結果を説明するには~…「運動量保存の法則」のことも語ってしまいましたよ(^^)
※あ、数式を出して説明したりはしてませんよ。すっとびボールは定性的にはこの様に説明できるけど、スーパーボールの大小と、その飛び上がる高さの関係を定量的に説明するには「運動量保存の法則」…ネットで「すっとびボール 原理」で検索すれば出てるから~ときっかけを与えただけです。

※この日の午前中、ハチラボでは「ムラタセイサククン」のデモを行っており、それを見に子供たちが団体で来てました。「ムラタセイサククン」も面白かったですが、おねえさんと子供たちのやりとりの方が見ていて面白かった(^o^)
Murataseisakukun

※すっとびボールの記事
「すっとびボール」の作り方
「すっとびボール」はなぜ高く跳ね上がるのか?
「すっとびボール」の原理…最適質量比についての考察

2013年7月21日 (日)

クラインの壺(Klein bottle)…HandMade In Japan 2013

サイエンスアートファン垂涎の的!? クラインの壺(Klein bottle)を手に入れました~(^o^)/~
Klein bottle 高さ約15cm
ハンドメイドインジャパンフェス2013(HandMade In Japan Fes' )
Silver&Glass Accessory PX-G  Masato Hashimoto にて。

クラインの壺とは? …私も人に分かりやすく説明できるほどには理解してませんので、
クラインの壺 - Wikipedia こちらを読んで(私と同様に)???となってくださいませ(^^;

ガラスで実際に作られたクラインの壺にはそうそうお目にかかれるものじゃないと思います。わたしも初めて出会いましたから。例えばこちらをご覧ください…
実際に存在するバリエーション豊かな「クラインの壺」いろいろ - GIGAZINE
クラインの壺なんて、そんなに需要のあるものじゃないですから、お値段もそれなり。でも、HandMade in Japan の PX-G では「HandMade in Japan では特別価格です。いつもはこの倍くらい。」とのことで、とってもリーズナブルに購入することができました(^o^)

クラインの壺 の説明を読んでいると、まぁたいてい メビウスの帯 も出てきます。
で、メビウスの帯のアート作品もご鑑賞ください(^^)
歴史秘話ヒストリア…メビウスの帯


※その他、HandMade in Japanで「お~!」と思ったもの…
Steampunk Jewelry Forêt~スチームパンクジュエリーフォーレ~
 こういうのイイな~ 本当に精巧に作り込んであります。見てるとストーリーが湧いてくるような作品の数々です。←これで「スチームパンク」という言葉を知りました。
関連記事→スチームパンク東方研究所…この世界観がイイ~
電源のいらないスピーカー の音(no oto) ARUPaPa
 へ~iPhoneにつなぐだけで、こんなに音が出るんですか~! 

2013年7月19日 (金)

「すっとびボール」の原理…最適質量比についての考察

「すっとびボール」の作り方 を書いて、
「すっとびボール」はなぜ高く跳ね上がるのか? を書いたが、ここに書いた説明は、小学生にも分かるように…というのは表向きで、実は私が理解している事を書いただけ。まぁ私の頭はその位のレベルって事で(^^; 「運動量保存の法則」という名前だけ出しているが、運動量 p = mv という式は出てこないし、定量的な考察はしていない。小学生(&一般の人)向けなので、数式を使わず定性的に説明… というのは言い訳で、理解できるかちょっと?だったから(^^;
ん~でも、人に説明するのなら、定性的な説明をするにしても、バックグランドで定量的な理解をしておきたいものです。 高校物理の知識で理解できるはずだから。
そこで…

[PDF]「すっとびボール」の研究史 に次の式がありました。

Mv0 - mv0 = MV + mv …①
v0 -(-v0) = -(V - v) …②
※ M,m 下と上のボールの質量
  v0 跳ね返る直前の速度(上下のボールは同じ速度)
  V,v 跳ね返った直後の下と上のボールの速度

①は跳ね返る前後の運動量の等式なのでこれは分かる。
でも②の等式の意味が分からない。
「すっとびボール 原理」で検索するとトップに出てくるこちらのページ…
すっとびボール suttobi.html に次の式が出てくる。

(e0M - m)v0 = MV + mv …①’
e = -(V - v)/(e0v0 -(-v0)) …②’

①②に対し①’②’には反発係数 e0  e が入っている。
①②では反発係数=1の弾性衝突として扱っている。
だから、e0 = 1 とすれば、①と①’は同じ。
②と②’は見た目が違うが、e0 = e = 1 として分母を左辺に移項すれば、②と②’は同じ。
あ~!②’で②の意味が分かりました。これ反発係数の等式だったんですか~

さて、それでは[PDF]「すっとびボール」の研究史 の『①②の両式が成立する。これを解くと…』の部分を計算してみましょう。

②式より…
2v0 = -V + v
V = v - 2v0  これを①式に代入すると…
Mv0 - mv0 = M(v - 2v0) + mv
Mv0 - mv0 = Mv - 2Mv0 + mv
3Mv0 - mv0 = Mv + mv
(3M - m)v0 = (M + m)v
よって、
v = (3M - m)v0 / (M + m) …③

Vについても同様に解くと…
v = 2v0 + V
Mv0 - mv0 = MV + m(2v0 + V)
Mv0 - mv0 = MV + 2mv0 + mV
Mv0 - 3mv0 = MV + mV
(M - 3m)v0 = (M + m)V
V = (M - 3m)v0 / (M + m) …④

よって M = 3m のとき V = 0 ,v = 2v0 となり
『下のボールが上のボールの3倍の重さの時、下のボールは静止し、そのとき上のボールは落下速度の2倍の早さで跳ね上がる。つまり4倍の高さまで跳ね上がる』ということになるのか~!なるほど~

あ、この結論は④式だけを解釈してますよね~
③式を解釈すると…

m = 3M のとき、v = 0 , V = -8Mv0/4M = -2v0
上のボールは静止し(跳ね返らない)!下のボールは床にめり込む? そんなことないよね~(^^;
③式はどう解釈すればいいのでしょう??

すっ飛びボールの原理を検索していると、「下のボールが上のボールの3倍の重さの時が最適」みたいなことが書かれている。これは④式の解釈のようです。でも、この3倍という(ガンダムのシャアみたいな)数字はほんとに「最適」?

私は、すっとびボールは運動量保存の法則で説明されるのだろうから、単純に上下の質量比が大きいほど高く跳ね上がると思っていたのですが… だから、上下の質量比の大きいピンポン球とスーパーボールを使っています。
お、そうだ、実際に重さを計って③式で計算してみましょう。

m:ピンポン球 2.6g ※規格では2.7gですが、穴を開けてるので2.6gでした。
M:スーパーボール(φ32mm) 14g
M ≒ 5.4m
③式 v = (3M - m)v0 / (M + m) = (3*5.4m - m)v0 / (5.4m + m) ≒ 2.4v0
④式 V = (M - 3m)v0 / (M + m) = (5.4m - 3m)v0 / (5.4m + m) ≒ 0.38v0

M = 3m の場合は v = 2v0  でしたが、
ピンポン球とスーパーボールで M ≒ 5.4m の場合は v = 2.4v0 となり、
質量比3倍の場合より高く跳ね上がりますよ~!

すっ飛びボールで「最適化」したいのは飛び上がる高さですよね~
すっとびボール suttobi.html には次の記述がありました。
『m<<Mならばv=3v0となって9培の高さまで跳ね上がることになります。』
あ~!そうですよ。③式 v = (3M - m)v0 / (M + m) の解釈は↑これですよ!
「m≪Mなら」←これは「m(上のボール)がM(下のボール)に比べて十分に軽い」と読みます。すると、v = 3v0 となります。※M=10m、M=100mとかで計算してみれば、比が大きくなるほど v = 3v0 に近づくことが分かると思います。

私の結論…「すっ飛びボールの最適質量比3倍」というのは「最適=一番高く跳ね上がる」という意味ではなく、下のボールの運動量を全て上のボールに渡しているという意味で「最適」である。一般の人が期待する「すっ飛びボールの最適」の意味は「最適=一番高く跳ね上がる」であろうから、そのためには上下のボールの質量比を大きくすれば良い。③式より跳ね上がる高さの上限は9倍である。一方、質量比3倍の時の場合の跳ね上がる高さは4倍である。

※ところで、上下のボールの質量比を大きくしたら、もっと高く飛び跳ねるかな~?と、やってみました~(^^)
Jumpingballs40 右から2番目がいつものスーパーボール
これだけ大きいスーパーボールなら高~く跳ね上がるよね!
しかし…勝手に期待していたほど高くは跳ね上がりません(^^;
ん~なぜでしょう?
上のボールが跳ね上がる高さは③式により、質量比によって変わりますから、それをグラフにしてみればいいんだ!
Jumpingballs41
Excelでグラフにしてみました~ ※Excelでグラフ作成なんて久しぶりなもんで、やり方をWebで検索しながら…(^^;
グラフを見て、あ~!なるほど~
質量比が10を超えたあたりから、それ以上に質量比を大きくしても反発速度(v)はたいして大きくなりませんね。上限の3にじわじわと近づいていくだけ。

私が使ったピンポン球とスーパーボール(φ32mm)の質量比は5.4で、たまたま良く跳ねる質量比だったようです(^o^)

※上のグラフを作って、眺めていたら…
・これに速度Vの方もプロットしたら、どうなってるんだろう?
・質量比1未満の場合はどうなっているんだろう?
…と、色々興味が湧いてきてしまったのですが、ここまで書くだけでも既に何時間も費やしてしまったので、今日はここでおしまいです。そのうち・・・


あ~とっても気になるので、まずは…
これに速度Vの方もプロットしたら、どうなってるんだろう?
↓こうなりました。
Vv
これ、おかしいですよね~!
下のボールだって跳ね返るんだから、速度Vがマイナスになるなんてあり得ない。
質量比1の場合、上下のボールは一体と見なせますから、v=1v0,V=1v0  になるハズ。
↓こうなるんじゃないかと思うんですけど~
Vv2
④式には制約条件が付くんだけど、そのことが考慮されていないということかな?


ん~
質量比1未満の場合はどうなっているんだろう? こっちも気になる~
質量比 0.025~1まで、0.025間隔で ③式、④式をそのまま計算したら…
↓こうなった
Vv3
上のボールの反発速度(v)は、3M=m(質量比 0.33…)のところで 0 となり、それより小さい質量比ではマイナスになってしまう~!
先ほど、下のボールの反発速度(V)が、M=3m(質量比 3)のところで 0 となり、それより小さい質量比でマイナスになってしまうのを、計算結果の絶対値をとって(計算式に abs( )を付けて)回避したのと同じ事をすると、こうなる↓
Vv4
下のボール(V)の方が上のボール(v)より早い(汗・汗)そんなこと物理的にあり得な~い。
質量比3より小さい場合のすっとびボールの謎は深まるばかりであった・・・


2013年7月15日 (月)

「三すくみ」とは…グーチョキパー/蛇 蛙 蛞蝓(ケロロ軍曹)/炎水草(ポケモン)

セパタクローボールの作り方を説明するとき、「三すくみ」を説明する必要がある。
で、たいていの子ども(大人でも)「三すくみって知ってる?」と聞くと、「知らな~い」
そこで「三すくみ」とは何かを…
3deadlock1グーチョキパーバンドで説明する。ジャンケンのグーチョキパーは誰でも知っているので、これが一番いいのだが、たまに大人で「三すくみとは、蛇(ヘビ) 蛙(カエル) 蛞蝓(ナメクジ)の関係」という知識のある人がいる。 (私もどこかで聞きかじって知っていた。)
しかし、何で三すくみが蛇(ヘビ) 蛙(カエル) 蛞蝓(ナメクジ)の関係なの~?
これが分からないので調査… 3すくみとは (サンスクミとは) [単語記事] - ニコニコ大百科 より…
・蛇は蛙を一飲みにし
・蛙は蛞蝓を食い
・蛞蝓は蛇を粘液で溶かしてしまう ←え~!そんなことないよね?
『但し実際は蛞蝓の粘液で蛇が溶けてしまうということはない。』
『蛇、蛙、蛞蝓の三すくみの関係は、江戸時代に流行した、「児雷也豪傑譚」(じらいやごうけつものがたり)にも引用されており、…』 へ~そこから来てるのか~ やっぱり三すくみとは何か?で「蛇 蛙 蛞蝓」と答えちゃったら、ちょっと古い人になっちゃいますね(^^; 蛞蝓と蛇の関係に妥当性が無いし~ 科学工作で三すくみを説明するのに「蛇 蛙 蛞蝓」はダメです。

やっぱりグーチョキバーが一番分かりやすいよね~と、グーチョキパーバンドを作っていたら、息子が「なに作ってんの?」と聞く。「ん、グーチョキパーバンド。三すくみを子供たちに説明するため。」
「三すくみだったら、ポケモンは タイプ、タイプ、タイプで三すくみになってるよ。赤青緑のバンドを使ってるならちょうどいいじゃん。」
お~!それはイイ情報をゲットしました。
そして早速作ってみました~ 炎水草「三すくみ」説明用バンド~(^o^)
3deadlock2
これで三すくみを説明したら、グーチョキパーより子供たちの理解が進むかな?と期待してるんですが、先日、住吉文化センター納涼まつり「PPバンドのセパタクローボール」をやったときは、これを試す余裕がありませんでした。私が直接子供たちに教えるのではなく、イベント協力者のPTAのお父さん/お母さんが子供たちに作り方を教えるので、私はPTAのお父さん/お母さんたちに教えることになる。そこで「ポケモンでは…」と説明したらかえって理解を妨げる事になってしまうので、炎水草「三すくみ」説明用バンドを取り出すのはやめときました(^^;

※三すくみについて説明するなら…「ケロロ軍曹で、ケロロ(カエル)、ヴァイパー(ヘビ)、ウェットルキング(ナメクジ)が三すくみの関係で、ある夏の日、自販機の前で・・・」の例が一番面白いと(私は)思うのですが、この説明をしても「この人何言ってんだ?」と理解されない可能性大なので、ケロロ軍曹三すくみ話はしたことがありません。残念(^^;
三すくみ - Wikipedia の「関連項目」では、このケロロ軍曹の三すくみエピソードに言及しています。
あ~しかし、そのエピソードの内容まで書かれていませんね。その内容は…
こちらにありました~⇒3すくみ - 広域的にマニアック

※さらに検索していて判明…
『蛇、蛙、蛞蝓の三すくみの関係は、江戸時代に流行した、「児雷也豪傑譚」(じらいやごうけつものがたり)にも引用されており、…』は「引用されており」だから、さらに元ネタがあるんだよね~
「三すくみ」で画像検索してトップに出てきた「うる星やつら」の ヘビ、カエル、ナメクジの画像をクリックすると ⇒らんま/考 らんま1/2についての考察 より引用させていただきます…
『「三すくみ(三竦み)」とは、ナメクジとヘビとカエルが互いに牽制し合って、身動きが取れなくなる状態のことを言います。これは、中国の周の時代に、関尹 子(かんいんし)という人が書いた、次の言葉によるものと言われています。
蛆食蛇。蛇食蛙。蛙食蛆。互相食也。・・・
ムカデは蛇を食べ。蛇は蛙を食べる。蛙はムカデを食べる。互いに食い合うのだ。・・・
関尹子では、ナメクジではなく、ムカデになっているので、これは、日本で翻訳する際に間違えたのではないか? と言われていますが、しかし日本の三すくみが、関尹子だけに由来するとは限らないと思います。』

お~!こちらのページ、三すくみについて深く考察されています。
「らんま1/2」にも「うる星やつら」にも「NARUTO - ナルト」にも三すくみが出ていたのか~(^o^)

2013年7月14日 (日)

住吉文化センター納涼まつり「PPバンドのセパタクローボール」

イベント:府中市 住吉文化センター納涼まつり
アイテム:PPバンドのセパタクローボール
日時:2013/7/14(日)14:00~16:30
場所:府中市 住吉文化センター
出展責任者:関野
出展協力者:長谷川,住吉小学校PTA 10人
アイテム参加者数:約100人

協力者(住吉小学校PTA 10人)は、開場1時間前に集合していただき、セパタクローボールの作り方・指導方法を伝授するのだが、1時間ではなかなか全員がマスターしましたというレベルには達しない。それでも、みなさん子供たちに作り方を指導できるようになり、約100人の子供たちがセパタクローボールを作っていきました。
作るのが大変、というより作り方を指導するのが大変なアイテムですが、出来上がったときの子供たちの笑顔で、その大変さも少しは報われたかな(^^)

イベントの開始前に協力者研修を行う場合、セパタクローボールは1時間ではちょっときついですね。
できれば研修時間は2時間欲しい。少なくとと1時間半は必要だと思いました。

「あと3分で子供たち入ってくるよ~。もう部屋の外で並んでるよ~。教えられるかな~?」とかなり汗・汗の状態で開場~
中には途中でヘルプ~!も何度かありましたが…
後から来たお父さんで、開場前の研修時間にはいなかった人で、シッカリ子どもに教えてる人がいた。
「あ、この人は構造を理解したね」と思った。
一方、途中でヘルプを求めてくる人の教え方を見ていると、手順を説明している。
子どもにうまく教えられるかどうかの違いは、
「構造を理解して、作り方を説明する」←これはうまくいく
「手順を覚えて、その通りに教える」←これだと時々ヘルプが必要になる場合あり。

…ということで、指導者(協力者)には「構造を理解する」までの研修時間が必要で、それにはセパタクローボールを少なくとも3個以上は作らないとそのレベルに達しないでしょうから、開始前1時間の研修では厳しいな~と思った次第です。

協力者のみなさんの感想…
「今日は久々に頭を使いました。」
「今までにやったアイテムとは次元が違いますね~」
「今までは子どもと一緒に「楽しい~」で済んでたのに、これは違った。」
でも、終わったあと、みなさん楽しそうでした。
「家でも作ってみたいので、材料を少しもらっていってもいいですか?」
「どうぞ、どうぞ。作り方はネットで検索すれば出ていますから。」

かなり興味を持っていただけたので、このときのために用意してきた紙バンドで作ったセパタクローボールをお見せする。
「わ~!」と歓声が上がる。
「これイイですね~」
「秋のイベントではこれやりましょうよ。」
さらに、紙バンドのボール10個にクリスマスツリーの電飾を差し込んだものも…
「電気をつけて見せてください。」…「わ~!」「暖かい感じですね~」

…というように、かなり好感触だったので、秋のイベントで自分たちで独自に実施してくれるかも(^^)

今回の作り方/指導方法はこれまで…
2008/02/16 府中市青少年のための科学体験フェスティバル「セパタクローボール(単色)」
2010/09/12 2010青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「PPバンドのセパタクローボール」
…と同様、三すくみ説明用「グー・チョキ・パー バンド」を使って単色のバンドで行いました。
また、ホームページの「PPバンドのセパタクローボール」は
PPバンドのセパタクローボール…「三すくみ」で作る』に事前に更新しておきました。

2013年7月13日 (土)

銀の匙8…チーズ作りで「浸透圧」

書店の漫画コーナーに行ったら『銀の匙 Silver Spoon 8』が出てる~
しかもまた何かついてるゾ! 今度は何だ?
Silver Spoon 8 Silver Spoon 8 towel box
大蝦夷農業高校【ホルスタイン部】タオルです~(^o^)
銀の匙特製スプーンは「燕三条製」でしたが、タオルは「今治製」です。毎回、確かな産地で作ってますね~
そしてこれが↓大蝦夷農業高校【ホルスタイン部】タオル
Silver Spoon 8 towel
※綿100% 長さ89cm 幅16cm

で、銀の匙8は駒場くん家の「離農」という重い現実を前にして・・・
『御影、やっぱ 自分の一番やりたい事やれよ!
自分を殺して何になるんだよ!』
…そして、御影アキの決意と…家族の想い…
う~ ここでまたしても…うるうるしてしまった~ ホルスタイン部タオルで涙をぬぐう私(^^;

あ~そうそう、チーズ作りで「浸透圧」というタイトルでしたね。
それが↓このシーン
Silver Spoon 8 making cheese
『乳糖が濃くなったホエーを1/3排出して、その分ぬるま湯を追加。さらに乳糖を抜きます。』
『浸透圧を利用して乳糖を抜くんだ、なるほど~』
『チーズ作りって 化学の実験みたいで おもしろいな!』
へ~!チーズ作りで「浸透圧」が出てきましたか~
しかしチーズ作りを初めて体験して、これが「浸透圧」を利用していると即座に見抜くとは… 八軒くんスゴイ!
自分が高校生のときを思い返すと「浸透圧」を理解していたかな~???
浸透圧を学校の勉強で 浸透圧-Wikipedia のように説明されたら、それを覚えておくのは(私を含む普通の人には)難しいですよね。でも、チーズ作り漬け物作りのときに「これが浸透圧なんですよ~」と説明されたら記憶に残りますよね。
ん~また銀の匙で科学を学んでしまった(^o^)
銀の匙 Silver Spoon 2 で「逆子」を学ぶ
「浸透圧」は分かると面白い…
オウムガイの浮力調節は「浸透圧」による

銀の匙 特別版コレクション…
・2012/07/20 銀の匙 Silver Spoon 3
・2012/07/29 銀の匙 Silver Spoon 特製スプーン
・2012/10/24 銀の匙 Silver Spoon 5 銀のスプーンつき特別版
・2012/10/26 銀の匙 Silver Spoon 5 栞つき
・2013/04/22 銀の匙 Silver Spoon 7 大蝦夷農業高校生徒手帳つき特別版

うるうるしてしまった記事…
・2012/08/29 天地明察(三)で感動!うるうるしてしまった~
・2012/09/19 ちはやふる(十八)でまたしても、うるうるしてしまった~
・2012/12/27 『最後から二番目の恋』誕生日のセリフにうるうる…
・2013/01/31 人という字は…『宇宙兄弟』茄子田理事長の激励の挨拶に感動!

※あ~そうそう、銀の匙を読み終わったら、表紙カバーを外して、裏表紙に何があるかチェックしておかなくては…
今回は『今年も牛乳の収穫の季節がやってきました。』…という四コマ漫画でした~(^o^)

※あ~!銀の匙8の帯に…『7月11日より フジテレビ「ノイタミナ」にて アニメ放送開始!!!』…知らなかった~ 見逃した~(´Д`)


2013年7月12日 (金)

「すっとびボール」はなぜ高く跳ね上がるのか?

「すっとびボール」が高く跳ね上がる様子をYouTubeにアップロードしました~

※動画の投稿初心者なもので、こんな出来です(^^;; いや~「すっとびボール」の動画を撮るのは難しい~ 高く跳ね上がった様子を撮るにはカメラをもっと引かないと画面に入らないのですが、部屋の中で撮っているのでこれ以上引けない(部屋が狭いもので(^^;)
部屋が広かったとしても、あまり引くと、今度はピンポン球が小さくなっちゃう。
高く跳ね上がったピンポン球は画面の上に飛び出してますので、ピンポン球が落ちてくるまでの時間で「高く跳ね上がってるんだな~」とご推察ください(^^;

「すっとびボール」の作り方 ←この作り方ですと小学生でも簡単に「すっとびボール」を作れます。作ったら飛ばします。みんな「すっとびボール」は初めてですから、「わぁ~!」と歓声をあげ、天井にぶつかるほど高く跳ね上がるとニッコリ(^o^)

で、ここで「なぜ?」って質問する子もいるけど、多くの子は遊んで終わり…
でもこれは科学実験ですから「なぜ高く飛び上がるのか?」を説明しません。まず観察します。←ここが重要!
「すっとびボール」の「なぜ?」は「教える」のではなく「発見」するお手伝いをしましょう。
私の場合、次の様にしてます…

「すっ飛びボールはなぜ高く跳ね上がるのか? ちょっとこれを見てね~」
竹串が付いたスーパーボールだけを落とす。
「スーパーボールだけだとこれだけ跳ね上がります。」
次はピンポン球だけを落とす。
「ピンポン球だけだとこれだけ跳ね上がります。」
「どちらも落とした高さより高く跳ね上がることはないね。」
「ところが、スーパーボールとピンポン球を重ねて落とすと~」
ピンポン球がポーンと高く跳ね上がる。
「今、みんなはピンポン球の方を見ていたよね?」
(※一般に動くものの方に注意が向くので、みんなピンポン球の方を見てしまいます。)
「もう一回やるから、今度はピンポン球は追わないで、スーパーボールの方を見ていてね~」
「はい、落としますよ。スーパーボールの方を見ていてくださいね。」
すっ飛びボールを落とす…
「どうだった?」
『スーパーボールはあんまり跳ね上がらなかった!』
ここで『アハッ!』と閃く子もいます。

※皆様も、上の動画をもう一度再生して、スーパーボールの方に注目して見てください。
 「アハッ!」ってなりましたか?

まだアハ体験に至っていないようなら、さらに説明…
「スーパーボールだけなら、これだけ跳ね上がったよね。
でも、スーパーボールの上にピンポン球があると、スーパーボールはこれしか跳ね上がらなかったね。
スーパーボールにはこれだけ跳ね上がるエネルギーがあるのに、ピンポン球が上にあるとこれだけ。じゃ、スーパーボールがここまで跳ね上がるエネルギーはどこに行っちゃったんだろう?」

…この様に進めると、たいていの子が、すっとびボールのピンポン球が高く跳ね上がる理由を「発見」してくれます。

この様に「すっ飛びボール」は科学的な「発見」の体験ができるアイテムですので、指導者の方は「なぜ?」を「教える」のではなく「発見」するお手伝いをするようにして下さいませ m(_ _)m

※教えない科学番組…
考えるカラス(NHK for School)…これは素晴らしい科学番組だ~!
考えるカラス」は『観察仮説を立て 実験考察する』番組です。
「すっとびボール」では特に「観察」することの大事さを体験できます。
物事を見るとき人は派手な方に目が行ってしまいます。「すっとびボール」の場合はピンポン球。でも、派手な方ばかりでなく、「全体をよく見る」ことで、目立たなかったスーパーボールの動きに気付き、そこに「なぜ?」を解き明かすヒントがあった~!
「物事の本質を見極めるには全体をよく見る必要があるんだよ~」という、非常に示唆に富んだ体験のできる科学実験アイテムです(^o^;

※科学イベントには小学生と一緒に親がついてきてます。ちょっと熱心そうな親には…「これが運動量保存の法則です。」と付け加えてます。すると「あ~アレ!」と高校物理を思い出すお父さん/お母さん(^o^)

もっと高く~
「すっとびボール」をもっと高く飛ばすには?
「もっと高いところからすっとびボールを落とす」←これは誰でも思いつきますね。
「もっと大きいスーパーボールにしたら、もっと高く飛び上がるんじゃない?」←いいアイディアですね~(^^)
「2倍の重さのスーパーボールにしたら、2倍高く飛び上がる?」←運動用保存の法則から推測するに、そうなることが期待されますが~、が、しかし!
…これ以上は書きません(^^; 実際に自分で実験してみましょう。そして、なぜそういう結果になるのか考えよう。←なかなかイイ自由研究ネタだと思いますよ(^^)

サッカーボールテニスボールで「すっ飛びボール」
「すっとびボール」はスーパーボールでやると決まったものではありません。弾むボールなら何でもいいんです。スーパーボールが下で、ピンポン球を上にしていたように、下に大きな(重い)ボール、上に小さな(軽い)ボールとすれば、すっ飛びます!
サッカーボールとテニスボールを重ねてやってみたことがありますが、腰の高さから落として、テニスボールは数メートル跳ね上がりました~!
注意:この実験は体育館のような場所で行ってください。部屋の中でやると、天井の照明を壊す危険もありますから。


「すっとびボール」で検索して…
[PDF]「すっとびボール」の研究史 がありました。こちらの資料によりますと…
・「すっとびボール」の命名は塚本栄世(神奈川県公立高校教諭)による。
・『このように「先行研究に言明する」という態度は,科学研究においてはあたりまえのことである。…(中略)…ところが,教材開発研究においては,こういったルールは必ずしも守られていないのではないように筆者は思うのだがどうだろうか。』

ん~同意。私も、このブログや科学体験クラブ府中のホームページに科学工作/実験アイテムの説明を書くとき、「先行研究に言明する」「参考文献/ページにリンクする」ってことを意識してやっていなかったな~(そもそも「研究」って意識じゃないし)
最近、サイエンスコミュニケーション活動を行う人が増えています。それは好ましい傾向だと思います。でもそれらの人々の多くは(私も含めて)研究者ではありませんし、「先行研究に言明するのはあたりまえ」ということが身に染みついている人々ではありません。
多くの人が、科学工作/実験「ネタ」をインターネットで探し出し、場合よってはそれを(勝手に)アレンジし、それをサイエンスコミュニケーション活動の中で使っていると思います。で、そのとき、その「ネタ出典」について、掲示/言及しているかというと~ はなはだ疑問です。
私も「先行研究に言明する」「参考文献/ページにリンクする」ってことを心がけたいと思います。


「塚本栄世」ってなんて読むの? 検索したらこちらの資料が出てきました…
平成2年度(第22回) | 東レ理科教育賞CSR・環境TORAY
[PDF]質量の異なる弾性体の連続衝突に関する実験教材の工夫 塚本栄世
…「つかもと えいせ 神奈川県立厚木高等学校 教諭」
あ~ 厚木高校の先生でしたか~!
そういえば厚木高校はSSH(スーパーサイエンスハイスクール)指定校になりましたね~
厚木高校 SSH
スーパーサイエンスハイスクール(SSH)とは ←分かりやすい説明とはいえんな…
スーパーサイエンスハイスクール - Wikipedia ←「制度への批判」が興味深かった。


※2013/7/19追記

[PDF]「すっとびボール」の研究史 の「2. すっとびボールの理論」で、すっ飛びボールが跳ね返るときの方程式を立て、定量的な考察をしていましたので、私もそれを理解しようと…
すっとびボールの原理…最適質量比についての考察 をしてみました~


2013年7月11日 (木)

紙バンドで作るセパタクローボール

PPバンドのセパタクローボールの作り方…『三すくみ』で説明
PPバンドのセパタクローボールの作り方…準備編 でPPバンドでの作り方を説明していますが、PPバンドで作るときの問題が…「PPバンドは100m巻きで売ってる」ってこと。1個作るのに159cm使うだけだから、100mも要らないよ~(^^;

PPバンドの代わりになるものはないでしょうか?
最近は100円ショップに行けば、小巻の「紙バンド」が売ってたりしますから~
そこで、PPバンドではなく紙バンドでの作り方のヒントを書いておきます。
PaperBand SepakTakrawBall
紙バンドで作っても、基本的な作り方は PPバンドのセパタクローボールの作り方…『三すくみ』で説明 と同じです。
違いはバンドの長さ…
PaperBand length
PPバンドの場合は 26.5cmですが、紙バンドの場合は27.3cmです。
(一般的な)紙バンド:12本どり 幅15mm はPPバンドの幅15mmと同じですが、厚さが違います。バンドを「三すくみ」に組むので、バンドが厚い分、ちょっと長めのバンドになります。
また、紙バンドの厚みゆえ、PPバンドより作るのはちょっと難易度があがります。
でも、PPバンドのセパタクローボールは「おもちゃ」って感じですが、紙バンドのセパタクローボールは「工芸品」の趣があります(^^)

紙バンドには「12本どり 幅15mm」の他に「13本どり 幅16mm」というのもあり、「13本どり 幅16mm」で作ると一回り大きなボールになります。
PaperBand SepakTakrawBall 2
さらに、サッカーボールを作ることもできますよ。
PaperBand SoccerBall
作り方はこちら⇒PPバンドのサッカーボール

「13本どり 幅16mm」で作る場合や、紙バンドのサッカーボールを作る場合のバンドの長さはここには書きません。そこまでステップアップする人は、自分で必要なバンドの長さを割り出すことができないと…

で、バンドの長さをどうするかというと…適当です(^^;
どういうことかというと~
ここに竹で編んだセパタクローボールがあります↓
Bamboo SepakTakrawBall ダイソーで見つけました。
竹ですから「両面テープ」で貼り合わせるなんてことはできません。
どうなってるかと中を覗くと~
Bamboo SepakTakrawBall inside
この様に、竹の長さは一周分より長く、竹の端は互いに重なっています。
「13本どり 幅16mm」で作る場合や、紙バンドのサッカーボールを作る場合もこれと同じです。「適当」に一周分よりやや長く紙バンドを切って、バンドの端は両面テープで貼り合わせるのではなく、ただ重ねるだけです。

※「PPバンドの場合は 26.5cm、紙バンドの場合は27.3cm」という長さは、この様にして一度作って、それをバラして長さを測っているんです。「現物合わせ」というやつですね。←ものづくりの基本的な技法の一つだと思います(^^)

※こちらで紙バンドのセパタクローボールをご鑑賞ください(^^)
紙バンドボールで手作りクリスマスツリーオーナメント

※紙バンドを切るには…
工作用ハサミにはキッチンハサミがお薦めです




2013年7月10日 (水)

「すっとびボール」の作り方

すっとびボール」別名「多段式垂直衝突球」とはどんなものかというと~
こんなものです⇒「すっとびボール」で画像検索
スーパーボールを3個~4個、穴を開けて棒を通して積み重ねたものが一般的です。でもこれを作るには…スーパーボールに穴を開ける(穴を貫通させる)必要があるため、電動ドリル等を使うことになります。ん~それでは小学生に作らせることができません。ではどうするか?
以下、小学生にも作ることができる「すっとびボール」の作り方を説明します。

Jumpingballs01 ←こういう「すっとびボール」を作ります。
下のボールはスーパーボール(φ32mm)
上のボールはピンポン球(φ40mm)
棒は竹串(φ2mm)です。

「すっとびボール」は下のボールより上のボールの方が軽ければ、上のボールがよくすっ飛びますから、上のボールを軽いピンポン球にしました。またピンポン球ですから、穴を開けるのに電動ドリルを使う必要はありません。

▼用意するもの…
Jumpingballs07
・丸ヤスリ
・クジリ目打ち(千枚通しでも可)
・ドリル刃φ2mm(手で回します)
・スーパーボールφ32mm(このくらいの大きさのもの)
・ピンポン球(φ40mm←規格でこのサイズです)
・竹串(太めのものφ2mmぐらい:1本)

▼ピンポン球に穴を開ける…
Jumpingballs20
クジリ目打ち(千枚通し)でピンポン球に穴を開けます。

Jumpingballs22
まだ竹串(φ2mm)が立ってしまうほど穴が小さいです。千枚通しですとこれくらいの穴しか開けられませんし・・・

Jumpingballs23
クジリ目打ちで穴を大きくすると、ピンポン球のセルロイドが破れたような穴になってしまい、竹串がスムーズに通りません。竹串(φ2mm)をスムーズに通すには、φ4mmぐらいの穴にする必要があります。

Jumpingballs09
そこで、丸ヤスリで穴を削ってφ4mmぐらいの穴にします。丸ヤスリをグリグリよく回して、ピンポン球のセルロイドの削り粉が出るように削ります。

Jumpingballs10a
このようなキレイな穴になります。

反対側にも同じように穴を開けます。←と、簡単に書いてますが、正確に「反対側」に穴を開けるのは難しい(^^;
Jumpingballs24
例えば、このように親指と人差し指の爪を、一方は穴を開けた側、もう一方は反対側(と思うところ)に立て、指の爪を定規代わりにしてボールペンで線を引きます。そのまま、ピンポン球を90度回転させてもう一度、反対側(と思うところ)に線を引きます。これら2本の線が交叉する点が反対側です(たぶん)。 卓球ボールをさらに45度回転させ3本目の線を引くと、3本の線がピタッと1点で交叉するなんてことはなく、たいてい小さな三角形になっているでしょう。その三角形の中のどこかに正確な反対側があるかも?なので、まぁ三角形の中の適当なところに穴を開けてください。

▼スーパーボールに竹串を刺す…
Jumpingballs11
クジリ目打ち(千枚通し)をスーパーボールに突き刺します(1cmくらい)。
重要
:クジリ目打ち(千枚通し)はスーパーボールに真っ直ぐ垂直に突き刺すように気をつけてください。この穴が斜めになると、竹串も斜めになり、すっとびボールがうまく飛びません。

この穴に竹串を刺すこともできますが、まだ穴が小さくて竹串が十分な深さに刺せません。
Jumpingballs12
ドリルの刃(φ2mm)で穴を大きく深くします。深さはスーパーボールの半分ぐらい。ドリルの刃は手で回します。スーパーボールのゴムの削りかすが出てくるように、グリグリよく回してください。

Jumpingballs13
スーパーボールに竹串を刺します。

Jumpingballs14
竹串に穴を開けたピンポン球を通して、できあがり~(^o^)/

▼「すっとびボール」の飛ばし方…
固い平らな床に立ち、すっとびボールの竹串の端を親指と人差し指でつまんで持ち、その手を上に上げて~ 親指と人差し指を離す。それだけです。
ほら、ピンポン球がすっ飛んだ~!っていう動画を載せようと思うのですが… そのうち(^^;

こちらに動画を載せました→「すっとびボール」はなぜ高く跳ね上がるのか?


ピンポン球穴開け治具
上で説明しましたように、ピンポン球の「反対側に正確に穴を開ける」のはなかなか難しいのです。科学教室/イベントなどで大勢の子供たちに「すっとびボール」を作らせるには、ここを何とかしないと時間がかかるし、正確に反対側に穴が開いていないとうまくすっ飛びません。そこで…
「ピンポン球穴開け治具(じぐ)」を開発しました~(^o^)v
Jumpingballs03
内径40mmの紙管を20mmの幅にカットし、木の板(45mm角、厚3mm、中心にφ4mmの穴を開け)ボンドで接着したものです。

Jumpingballs04
これにピンポン球を入れ…

Jumpingballs05
上からもかぶせ…

Jumpingballs06
治具の穴にクジリ目打ち(千枚通し)を突き刺してピンポン球に穴を開けます。治具をひっくり返して反対側からも穴を開けると、誰でも正確に簡単にピンポン球に穴を開けることができます(^^)v

※この治具を使って実施したイベント
2011/07/26 第29回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「すっとびボール」
2012/02/18 府中市青少年の科学体験フェスティバル「すっとびボール」
・2013/07/24 渋谷ハチラボ夏休みワークショップ「すっとびボール」


※スーパーボールに竹串を刺す穴を開けるとき、クジリ目打ち(千枚通し)を突き刺すだけでなく、ドリル刃で穴を広げていますが、こうしているのは~
Jumpingballs31
↑スーパーボールが裂けてしまうことがあるからです。その場でスーパーボールが裂けることはなくても、1ヶ月ほど放置しておいたらスーパーボールが裂けていた~ってこともあります。ですから、竹串を刺す穴は竹串よりやや細い程度で、スーパーボールに無理な力がかからないように、竹串の太さと同程度のドリルの刃で穴を広げています。


2013年7月 7日 (日)

動物メダル…科学体験クラブ府中 7月の研修

今日は科学体験クラブ府中 7月の研修で(私は久々に顔を出した)、夏の出展準備と、長谷川さんによる「動物メダル」の作成。
「動物メダル」とはどういうものかというと~ こういうの↓
Animal Medals1
直径3cm~4cmぐらいの木の枝を厚さ5mmぐらいに輪切りにしたものをベースとし、その上に、さらに細い枝の輪切りとか、色々な木の実とか、貝殻とかをボンドで接着たものです。
上の写真の犬のヒゲ、カニの足は麦の種子です。
材料には色んな木の実が並んでまして~
Animal Medals
この中から好きな材料を選んで、木の輪切りのベースの上に並べて動物の顔を作ります。
わ~これをやる子供たち楽しいだろな~(^o^)
↓長谷川さんの動物メダルの作品例です。
Animal Medals2
Animal Medals3
Animal Medals4
Animal Medals5
※「動物メダル」は8/5(月)戸田競艇場「少年少女サマーフェスティバル」で実施予定です。

※長谷川さんの木工作品の記事
2012/09/05 歴史秘話ヒストリア…メビウスの帯
2012/09/06 木の雫 … Homo Faber 工作する人
2012/09/23 Homo Faber … 世田谷アートフリマ vol.18
2013/04/21 Homo Faber … 世田谷アートフリマ Vol.19

2013年7月 5日 (金)

PPバンドのセパタクローボールの作り方…準備編

PPバンドのセパタクローボールの作り方…『三すくみ』で説明 を書きましたが、この作り方の説明では…
PP band 6
…こういう真っ直ぐに伸びたPPバンドを使っています。
でも、PPバンドをこのように真っ直ぐに伸びた状態にするのは、ちょっと準備が必要なんです。
以下、科学イベントなどで100人オーダーで材料を準備する場合の準備作業のやり方を記します。
(なかなかに大変です(^^;)

●PPバンドは普通100m巻きで売られています。
PP_band
PPバンドのセパタクローボールは、一人分159cmですから、100m巻で62人分になります。
PPバンドには「手締め用」と「梱包機用」があります。「手締め用」は人が手で締めますので固さが「梱包機用」より柔らかいです。で、この柔らかさはセパタクローボール向きではありません。ふにゃふにゃのボールになってしまいます。ですので「梱包機用」のPPバンドを購入して下さい。「梱包機用」のPPバンドは固さがあるので、ボールにしたときシッカリとした手触りで弾みます。

●巻から取り出したPPバンドはクルクルとカールしています~
PP_band01
こんなにきつくクルクルとカールしていたら、セパタクローボールを作るのは困難です。
ですから、これを真っ直ぐに伸びた状態にしなければなりません。
※私はこれを「αヘリックスβシートにする」と言っていますが…←あ、無視して下さい(^^;;

●巻癖をとるために、逆巻にする。
PP_band02
PPバンドを10mぐらい取り出して、巻癖をとるために逆巻にします。
100m一気に逆巻にはできませんから、10mぐらい取り出しては逆巻に。また取り出しては逆巻にします。

●逆巻にしたら端をビニールテープ等で止めて、しばらく(1時間ぐらい)放置します。
PP_band03
※一晩も放置すると、今度は逆巻癖が残ってしまいますので、適当な時間放置ってことで。

●逆巻にしていたPPバンドを緩めます。
PP_band04
まぁこんな感じでPPバンドが広がります。最初に取り出したときのクルクルカール(αヘリックス)状態から比べれば伸びた(βシート)状態になりました。

●PPバンドを26.5cmの長さに切ります。
PP_band05
最初に1本を26.5cmの長さに切ったら、そのPPバンドを定規として、以降はそのPPバンド定規に合わせて切ります。
定規となるPPバンドを他の切ったPPバンドと区別するために何らかの印を付けて作業しましょう。
とにかく、ひたすら切ります、切ります・・・
PP_band06

●切ったPPバンドの一方の端に両面テープを貼り付けます。
PP_band07
両面テープは幅15mmの「強力タイプ」を使用します。普通の両面テープでは、PPバンドを輪っかにして貼り合わせてしばらく放置すると(梱包機用の固いPPバンドを使っていますので)両面テープが剥がれてしまうことがあります。
PP_band08
両面テープを長~く引き出して、そこにPPバンドの端を貼り付けて行きます。
この時点でPPバンドはまだ緩く反っていますので、上の写真のように、反りの山側に両面テープを貼り付けます。
これは、PPバンドを輪っかにするときに、輪の外側に両面テープがある方が貼り合わせしやすいからです。

●両面テープに貼り付けた暖簾状のPPバンドを切り離します。
PP_band09
カッティングマットの上に、両面テープに貼り付けた暖簾状のPPバンドを置いて、PPバンドの隙間からカッターを入れて切り離します、切り離します・・・
PP_band10 PP_band13

●両面テープを貼り付けたPPバンドを6本(1セット分)ずつ輪ゴムで留めます。
PP_band11
この時点ではまだPPバンドは軽く反ってますので、PPバンドを3枚ずつ、反りの向きが逆になるように向き合わせ…
PP_band12
輪ゴムで留めます。輪ゴムで留めます・・・
PP_band14
ふ~100m巻で62人分できました~
※大きな科学イベントでは100人~200人を対象にしますので、この作業を1人1巻ずつ分担して準備作業をしています。
この作業をイベント実施の1ヶ月ぐらい前に行って、PPバンドを寝かせておけば、イベント当日のPPバンドはピンと真っ直ぐに伸びてます(^o^)


ここに書いたのは、100人オーダーのイベント用の準備作業で、個人で1個作る場合はどうするかというと…
まず、100m巻のPPバンドを買ってくるなんて無駄ですから~ 私の場合、最初の1個を試作したときは、たまたま家電品を購入して段ボール箱がPPバンドで梱包されていたので、そのPPバンドを使いました。まぁ 159cmのPPバンドを何らかの方法で入手して下さい。
また巻癖がついているPPバンドでしたら、小さく逆巻にして1分も押さえていれば巻癖はかなりとれますよ。
大きな科学イベントで、ここに書いたような準備をしているのは、一人一人の子どもにPPバンドの巻癖をとって、26.5cm×6に切って、両面テープを貼って…とやっていたら時間がかかりすぎて、多くの子供たちに対応出来ないので、事前にここまでの準備作業をしてます。


PPバンド(100m巻)よりはもっと小巻で売られている紙バンドでの作り方のヒントをこちらに書いておきました。→紙バンドで作るセパタクローボール

PPパンドや紙バンドを切るには…
工作用ハサミにはキッチンハサミがお薦めです


2013年7月 4日 (木)

PPバンドのセパタクローボールの作り方…『三すくみ』で説明

こちらに→「PPバンドのセパタクローボール」の作り方を載せているのですが、このページ 2004年に書いたもので、この作り方で作ろうとすると多くの人が途中で「わけわかんな~い」状態になってしまうのです。
この状況を打破しようと…
2008年 府中市青少年のための科学体験フェスティバル「セパタクローボール(単色)」で、「三すくみ」説明用「グーチョキパー」バンドを使った指導方法/作り方を実践し、大成功だったので、「その方法に改訂しなければ…」と思いつつ、そのまま今日に至る・・・
今年の夏、久々に「PPバンドのセパタクローボール」を担当することになったので、「三すくみ」説明用「グーチョキパー」バンドを使った指導方法/作り方を書いておきます(^_^)

▼用意するもの (1個分)
PP band 6 PPバンド:159cm⇒26.5cm×6本に切る
・両面テープ(強力タイプ)幅15mm:9cm⇒6本に切ったPPバンドの端に貼っておく
 (両面テープは強力タイプを使って下さい。 普通の両面テープだとPPバンドを貼った後に剥がれてしまうことがあります。)
bulldog clip 目玉クリップ(小さいもの):5個
three‐way deadlock band グーチョキパーバンド(三すくみ説明用)
 ※グーチョキパーバンドは科学イベントなどで作り方を指導するときに使用します。
  個人で1個作る場合は、以下の説明を読めば十分でしょう。
  グーチョキバーの絵は自分で描くか、ネットから探して下さい。

▼作り方(指導方法)
こんにちは
ここではPPバンドでセパタクローボールを作ります。
PPバンドのPPとは「ポリプロピレン」のことで、荷造り用(梱包用)のバンドです。
Sepak Takraw ball made of PP band これがPPバンドで作ったセパタクローボールです。
Sepak Takraw ball これは本物(競技用/練習用)のセパタクローボール
Sepak Takraw ball traditional セパタクローは東南アジアの伝統的な球技で、昔は籐で編まれていました。
PPバンドのセパタクローボールをよく見てみましょう。
三角形になってるところをよく見てね。
3本のPPバンドが互いに上下上下上下と重なっていますね。
この状態を「三すくみ」と言います。
で、セパタクローボールは20個の三すくみでできてるんです。

だから、セパタクローボールを作るには三すくみのことを知らないといけません。
三すくみって何だか知ってる?
三すくみの一つの例が、ジャンケンのグー・チョキ・パーです。
ここにグー・チョキ・パーの絵を貼った3本のPPバンドがあります。
まず、グーとチョキをこのように重ねて置きます。
3deadlock0
グーはチョキに勝つから、グーのPPバンドをチョキのPPバンドの上に置きます。
勝つ方が上で、負ける方が下ね。
ではこれにパーのPPバンドを加えてみましょう。やってみて…
3deadlock1
そう、こうなるね。
これが三すくみです。3本のPPバンドが互いに上下上下上下と重なって身動きがとれなくなってます。

では、三すくみが分かったから、PPバンドのセパタクローボールを作りましょう。
※以下の写真はPPバンドの重なりが分かり易く見えるように6色のPPバンドを使っていますが、実際に作るときは1色のPPバンドで作ります。

まず2本のPPバンドをこのように交叉させて置きます。
Making of Sepak Takraw ball 01
PPバンドをもう1本加えて、ここに(矢印のところを指さす)三すくみを作って下さい。
Making of Sepak Takraw ball 01aMaking of Sepak Takraw ball 02
次はここにPPバンドをもう1本加えて、三すくみを作って下さい。
Making of Sepak Takraw ball 02aMaking of Sepak Takraw ball 03
次はちょっと難しいですよ。
PPバンドをもう1本加えて、こことここに2つ三すくみを作って下さい。
Making of Sepak Takraw ball 03aMaking of Sepak Takraw ball 04
そして今度はPPバンドは追加せず、ここに三すくみを作って下さい。
周りの3本のPPバンドを寄せれば三すくみが作れますよ。
Making of Sepak Takraw ball 04aMaking of Sepak Takraw ball 05
はい、5本のPPバンドで五角形ができました。
(これで三すくみが5個できました。)
この後の作業をするのに、五角形の周りのPPバンドは長さがそろっていた方がよいので、五角形を崩さないように、PPバンドを静かに引っ張って長さをそろえます。
それと、真ん中の五角形も「正五角形」になるように形を整えます。
Making of Sepak Takraw ball 06
はい、そしたら、この形が崩れないように、五角形の周りを「目玉クリップ」で止めます。
 (小さい目玉クリップは開くのに力が要るので、小さい子はここで苦労します。)
Making of Sepak Takraw ball 07
セパタクローボールはPPバンド6本で作ります。
今5本使ったから、残り1本です。残りの1本は端の両面テープの紙を剥がして、丸く輪っかにしておきます。
Making of Sepak Takraw ball 08
さて、五角形の外側には2本のPPバンドが重なったところが5箇所ありますね。
Making of Sepak Takraw ball 08a
これら2本のPPバンドが重なったところと、丸く輪っかにしたPPバンドで三すくみを作ります。
Making of Sepak Takraw ball 09 こういう風に
5箇所でこの操作をすると、輪っかの下側に5つの三すくみができます。
Making of Sepak Takraw ball 10a
(最初に作った五角形で三すくみが5個+輪っかの下側に三すくみが5個=10個の三すくみができました。)
輪っかの内側に5本のPPバンド、外側に5本のPPバンドという状態になっています。
Making of Sepak Takraw ball 10b
次は、輪っかの上側に5個の三すくみを作ります。
輪っかの外側の1本と、内側の1本、それと輪っかで三すくみを1つ作ります。
Making of Sepak Takraw ball 11
この操作を5回繰り返すと、輪っかの上側に5個の三すくみができます。
Making of Sepak Takraw ball 12
(ここまでで、三すくみは合計15個できました。あと5個です。)

輪っかを下(目玉クリップのある方)へ押し込み、輪っかの上下の三すくみに隙間が無いようにします。
これで、輪っかは上下から三すくみで押さえつけられていますから、もう目玉クリップを外しても崩れることはありません。
目玉クリップを外します。
Making of Sepak Takraw ball 14
さて、最初に作った五角形の5本のPPバンドはまだ輪っかになっていません。
これらのPPバンドを輪っかにしていきます。
(この写真では、6色のPPバンドを使っていますから、同じ色のPPバンドの端をつないで輪っかにすればいいのですが、実際には1色のPPバンドで作りますから、色で判断することはできません。)
PPバンドの一つの端から、そのPPバンドをぐる~っとたどってもう一方の端を見つけ、両面テープの紙を剥がして貼り付けて輪っかを作ります。
Making of Sepak Takraw ball 15
はい、ここで重要なこと。三すくみを作るには、PPバンドが互いに上下上下上下となっていなければなりません。ですから、PPバンドの両端を貼り合わせるときは、貼り合せようとするバンドが他のバンドに対し「上・下・上・下…」となるようにしてから貼り合わせます。
貼り合せる位置が他のバンドの下になって、貼り合わせがやりにくいときは、貼り合せようとしているバンドを引っぱって位置をずらします。

(以下、あと4つの輪っかを作るところの写真を載せますが、写真を見ても分からないので、上の説明をよく理解して、自力で完成させましょう。頑張ってね(^_^)
Making of Sepak Takraw ball 16s Making of Sepak Takraw ball 17s Making of Sepak Takraw ball 18s Making of Sepak Takraw ball 19s
貼り合わせが終わったら、各バンドが他のバンドに対して「上・下・上・下…」となっているかチェックします。間違っていたら、その部分の両面テープをはがしてやり直しです。
(はい、これでさらに5個の三すくみができ、合計20個の三すくみになりました。)
最後に、貼り合せた部分を他のバンドの下に隠すようにずらします。これで見た目が良くなるだけでなく、両面テープがはがれにくくなります。
Making of Sepak Takraw ball 19Making of Sepak Takraw ball 20
はい、できあがり~\(^o^)/

もの作りをするとき、手順書があるなら、その通りに作れば一応ものはできるでしょう。でも、わけも分からず言われたとおりに作っていると、あれ?手順書通りにできない!と躓いたとき、それを解決するのは困難です。
ここに示した作り方では、まず「三すくみ」を理解し、セパタクローボールは三すくみを次々に作っていくんだ!と分かっていれば、次に三すくみを作る箇所を指示するだけで、初めて作る人でも途中で「わけわかんな~い」という状態に陥ることなく、セパタクローボールを作ることができます。
例えば手順は以前は「この輪の中に、重なっている下の方バンドを入れてね~」と指導していました。でもこれでは「なぜそうするのか?」分かりませんよね。
「三すくみを作るんだ」ということを理解していれば、指導する側も「ここに三すくみを作ってね」と言うだけで済みます。指導する側が楽なだけではなく、教わる側も自分が何をしているのかを分かって作る方が楽しい=記憶に残るハズです(^^)v


※2013/11/20追記

※科学教室/科学イベント等で「PPバンドのセパタクロール」を指導する人へのお願い
PPバンドのセパタクロールは単色のパンドで作るようにしてください。
Sepaktakrawball
6色のPPバンドで作り方を指導すると、「三すくみ」を説明することなく、作り方を指導することができます。「○色のバンドと□色のバンドをこう組み合わせて… 同じ色のバンドを輪っかにして…」というように。でもこの指導方法は教える側がちょっと楽になるだけで、教わる側にメリットがありません。セパタクローボールの構造である「三すくみ」を説明しないのですから、教わる側は「言われるままに作って、それっきり」になってしまいます。後でもう一度作ってみようとしても、構造を理解していないのですから無理です。また材料(6色のPPパンド)を用意するのも簡単ではありません。

単色のPPバンドで「三すくみ」を理解して作れば、後でもう一度作ってみようかな、と思ったときに、それができる可能性が大きいです。
また、「三すくみ」という構造を理解していれば、応用が利きます。こんな風に…
紙バンドで作るセパタクローボール
紙バンドボールで手作りクリスマスツリーオーナメント


※もう一点…
科学イベント等で「PPバンドのセパタクロール」を「フラーレンボール」と称して実施しているのを見かけることがあります。←これ、科学的/幾何学的に変ですよ!
S32aストローC60フラーレン分子模型
Sepak Takraw ball made of PP band←フラーレンボール??
似てます?
幾何学的に言うと…
C60フラーレンは「切頂20面体」です。
セパタクローボールは「20・12面体」です。近縁ではありますが、違う形です。
また、PPバンドのセパタクローボールを「フラーレンボール」と言うなら、C60フラーレンの60個の炭素原子に対応する箇所がなくてはいけません。それはどこ?
C60フラーレンは「切頂20面体」で、20個の六員環と、12個の五員環で構成されます。PPバンドのセパタクローボールを「フラーレンボール」と言うなら、20個の六員環はどこにあるの?
…というように、PPバンドのセパタクローボールを「フラーレンボール」と称するのは、科学的/幾何学的におかしいと思います。

※2013/11/21追記
あ~、C20フラーレンってあったな~。PPバンドのセパタクローボールを「C20フラーレンボール」と見なすことはできるな。でも「C20フラーレン」で検索しても、トップに『ミクロのトンネル発見!? - 産業技術総合研究所』が出てきますが、その下は幾何学/多面体好きの素人のページだし(正多面体クラブのページを含む(^^;)

「フラーレンボール」と言って子供たちに伝えたいことは「C60フラーレン」ですよね?
だから、やっぱり、PPバンドのセパタクローボールを「フラーレンボール」と称するのは不適切だと思います。
↓こっちなら「フラーレンボール」と呼んでもいいけど~
PP band soccerball 作り方は→PPバンドのサッカーボール
C60フラーレンはサッカーボール型ですから。


※セパタクローボールの記事
・2005/07/31 水とのふれあい in 浜名湖「セパタクローのボール」
・2007/08/19 鳴門競艇場 科学体験フェスティバル「セパタクローボール」 ←失敗例
・2008/02/16 府中市青少年のための科学体験フェスティバル「セパタクローボール(単色)」 ←成功例
・2010/09/12 2010青少年のための科学の祭典 東京大会in小金井「PPバンドのセパタクローボール」
・2012/05/03 セパタクローボールは正12面体の仲間だ~ ←PPバンドではなく「紙バンド」で作ったセパタクローボールの写真があります。「紙バンド」で作るとなかなかイイです(^^)


科学教室/科学イベント等で「PPバンドのセパタクロール」をやる場合は、その準備作業がなかなかに大変で、そこに色々なノウハウがありますので、それをこちらに記しています。
PPバンドのセパタクローボールの作り方…準備編
科学教室/科学イベント等で「PPバンドのセパタクロール」をやろうとお考えの指導者の方はちらもご覧下さい。


※関連記事:「三すくみ」とは…グーチョキパー/蛇 蛙 蛞蝓(ケロロ軍曹)/炎水草(ポケモン)


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