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2014年7月28日 (月)

第32回戸田少年少女サマーフェスティバル「鏡の中のサッカーボール」

科学体験クラブ府中での自分の活動記録(出展報告書)を載せています

行事名:第32回戸田少年少女サマーフェスティバル
アイテム:鏡の中のサッカーボール
日時:2014/7/28(月)10:00~15:00
場所:戸田競艇場
主催者:戸田競艇場
出展責任者:関野
出展協力者:澤田
クラブ外の協力者:3人(戸田市子ども会育成連合会
アイテム参加者数:250人(終了20分程前に、250人分の材料終了)

▼器具,備品について
250人分の材料準備は大変でした。
250人分のポリカーボネイトミラー(45×30cm)は21枚。
東急ハンズ 1店にそんなに多量の在庫は置いてないから、新宿ハンズで11枚、渋谷ハンズで10枚。材料調達に延べ2日かかった。
これを250人分(3枚/人×250人=750枚)にカットするのは丸一日がかり。
他に、スチレンペーパーのカットと、集光プラスチックのカットもあり、カット作業で10時間。
↓カットした250人分の材料
Mirror_cutting

▼新しい試み
鏡を貼り合わせるビニールテープは子供たちに切らせるのではなく、カッティングマットにビニールテープを貼り付け、所定の長さ(7cm)にカットしておく。作るときはカッティングマットからビニールテープを剥がすだけで済む。
これをやるにはカッティングマットが綺麗でなければならない。しかし、カッティングマットをカッティングマットとして使うのではなく工作台代わりに使われているので、汚れたカッティングマットが多い。
比較的綺麗な状態のカッティングマットを6枚探しだし、これで事前に準備できるカット済ビニールテープは90人分。残り170人分は現場で、カッティングマットに貼ったビニールテープがなくなったら新たに貼ってカット。
これをやっていると、行列整理が手薄になる。行列を横目で見ながらカット作業していると、空いた席に並ばずに座ってしまう子に「あ、並んで待ってるこの子が先だから!作るなら並んで待っててね~」とかやってると、カッターの刃を出しっ放しにしたまま作業台を離れていた自分に気づく(^^;
あと11枚、綺麗なカッティングマットがあれば、事前にビニールテープカットを済ますことができたのですが…
↓カッティングマットにビニールテープを並べて予めカットしておく…
Tape_cutting
※これ既に他でやってますが、科学体験クラブ府中のイベントでやるのは初めて…
※科学体験クラブ府中に限らず、他でも、カッティングマットが作業台代わりに使われていて、カッティングマット本来の使い方をしたいのに(汚れ・傷つき)それができないこと多いですね(^^;

▼所感
材料準備と行列整理で手一杯で、鏡の中のサッカーボールの「なぜ?」の説明が全然できなかったのが残念。
でも、片付けをしているときに一人の男の子が「鏡の中のサッカーボールで、鏡の中に映っていたビー玉は全部で何個だったんですか?」と質問しに来て、お~イイ質問ですね~!と、出番のなかった「なぜ20個映るのか?説明ミラー」(正20面体のミラーです)を取り出して説明しました。
icosahedron mirror ball

※関連記事
・準備作業…
2012/07/14 「鏡の中のサッカーボール」の準備作業
・戸田少年少女サマーフェスティバル…
2002/07/24 第20回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「鏡の中のサッカーボール」
2005/08/09 第23回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「MOVE FORM (たためる多面体)」
2007/08/01 第25回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「鏡の中のサッカーボール」
2010/08/02 第28回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「ネオジム磁石はすごいゾ!」
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」
2012/07/30 第30回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「マグヌスコップ」
2013/08/05 第31回戸田少年少女サマーフェスティバル(飛ぶ種)フタバガキの種子の模型…こう説明するんだった~

2014年7月27日 (日)

東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう』で小学生と『バイオミメティクス』

2014/07/27(日) 東芝未来科学館
【リカタンず】 飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~ で講師をやってきました。またまた楽しかった~(^o^)
開催は1日3回…
10:30~11:30 小学1年生~3年生 24名(数名欠席)
13:00~14:00 小学1年生~3年生 24名(数名欠席)
14:30~15:30 小学4年生~中学生 24名(満席+1)
実施内容はほぼ想定通り→東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~』の準備
でも、やはり、「身近にある飛ぶ種の観察」、「フタバガキの模型」と「アルソミトラの模型」作りで、ほぼ時間いっぱい。
でも今回、絶対これは外せない!のが「フタバガキってどんな植物?」「アルソミトラってどんな植物?」と「種子散布
1回目と2回目(小学1年生~3年生)のときは残り5分になって、やっとそのお話ができた(汗;)
でも3回目は(小学4年生~中学生)なので、進み方がちょっとスムーズ。終了3分前に「種子散布」のお話までした。
お!これは「バイオミメティクス」のお話ができる~(^o^)v

そして終わってから、私のところに来た男の子が…「バイオミメティクスの痛くない注射針のことなんですけど、ぼく去年この指先に痛くない注射針を打たれました。本当に痛くなかった!」って話してくれました。さらに「クモの糸ってほんとに丈夫なんですね。この前テレビでクモの糸で自動車を吊り上げる実験をしてました。前輪しか浮き上がらなかったけど…」とう話もしてくれました。
「ん、ん、バイオミメティクスって凄いよね~!」とニコニコ顔で相づちをうってる私(^_^)
ヨシ!これで、この子の「バイオミメティクス」への関心は急上昇だ~!

もう一人、男の子が「もう一度バイオミメティクスの例のスライドを映してもらえますか」と言ってきた。
「これ、写真撮ってもいいですか?」「ん、いいよ」
Flyingseedsmodel21
バイオミメティクスの例
・フクロウの風切り羽の消音効果⇒新幹線のパンタグラフ
・カタツムリの殻の防汚効果⇒雨水で汚れが落ちやすい外壁
・サメ肌⇒競泳用水着
・蚊に刺されても痛くない⇒痛くない注射針
・トンボの飛翔能力⇒エネルギー変換効率のよい風車
・ヤモリの足⇒強く接着するけど簡単に剥がせるテープ
・クモの糸⇒細くて丈夫な糸

↑このスライドに目を付けるとは… なかなか目の付けどころがいいね!
夏休みの自由研究のネタになるよね~

「バイオミメティクス」の話までできたのは3回目の高学年対象のときだけでしたが、「バイオミメティクス」に興味を示す小学生がいるということが分かっただけでも成果です。 スライドを用意しておいた甲斐があったね(^^)v

あ~、時間を3分超過してもいいから「土壌シードバンク」のお話もしておけばよかったかな?←いや、文字だけのスライドだし、「バイオミメティクス」に続いて「土壌シードバンク」も出したら、???となって、どちらも忘れ去られる可能性がありますね。
「バイオミメティクス」は、アルソミトラの翼をシワシワにしたこととリンクして記憶に残るけど、「土壌シードバンク」は飛ぶタネの模型工作とはリンクしないからな~
「バイオミメティクス」だけでよかったと思う。


あ、そうそう、アルソミトラの翼果の飛ばし方を説明するところで…
Flyingseedsmodel07
アルソミトラの翼果は水平に押し出すのではなく、下を向けて落とすだけ。
なぜそうするのか?→実際のアルソミトラの翼果は、実から落ちるだけです。
…という説明の他に、アルソミトラ君の代弁もしてきました~

「アルソミトラの翼果はグライダーのように飛ぶと言われますが、
アルソミトラはグライダーのようには飛びません。
グライダーがアルソミトラのように飛んでいるのです。
人間がグライダー/飛行機を発明するよりずーーっと昔から、アルソミトラの翼果は飛んでいました。」

…飛ぶタネの模型作りを指導される皆様へ…
このことを頭の片隅に置いて、アルソミトラの翼果の説明をしてくださいませ m(_ _)m
真似をしているのはグライダー=人間の方なのです。
そして、生物の構造や機能を真似してものつくりに活かすことを「バイオミメティクス(biomimetics 生物模倣/生体模倣)」と言うのです。⇒バイオミメティクス - Wikipedia

注:グライダー/飛行機の翼断面は「上が膨らんだ流線型」で、これはバイオミメティクスではありません。
参考リンク⇒飛行機の形を読んでみませんか? その6 飛行機の形、生物の形|三菱重工 交通・輸送ドメイン 航空機事業

アルソミトラの翼果の模型でバイオミメティクスしたのは、翼果の表面のシワシワを真似ることでした。


※本物を観察して真似ること…
フタバガキの種の模型を作って飛ばすとき↓このスライドを出しておきました。
Flyingseedsmodel04b
「模型がうまく飛ばないときは、本物をよ~く観察しましょう。」
一番前の席にいた女の子で、フタバガキの種の模型を私の目の前で投げ上げていて、あまりクルクル回らない。
私、これまでにフタバガキの本物/模型を百回以上は投げ上げて、どういう形のときによく回るかが分かっているので、その子の模型が回らない理由も見ていて分かる。
で、以前だと「どれどれ、ちょっと見せて…」と私がよく回るように調整してしまうことが度々だったのですが、今回は上のスライドも出してることだし、暫く見守る…
すると、その子はスライドのフタバガキの形を見て、自分の模型の翼のカール具合を調整し始めたのである。「ん、そうそう!そういう形だよ」って心の中で応援(^o^;
そして、その子が本物を真似て形を調整した模型を投げ上げると~
今度はクルクルとよく回りました(^o^)v
ヨシ!これで、この子は「よく観察すること」による小さな成功体験をしたね(^_^)

※紙のフタバガキの羽をカールさせるとき「親指の爪を立てて紙をしごきます。」と説明したのですが、この「紙をしごく」という動作が分からない子がいたとのこと。ん~小さい子に説明するときは、自分が普段何気なく使っている言葉でも、その言葉を知らないことがあるってことを意識して言葉を選ぶか、言葉で通じない時は実演して見せるという配慮が必要なんですね~


あ、思い出した。もう一つトピック…
3回目が終わった後に質問しに来た3人目の男の子…「種子散布」に関して「キノコはどうなんですか?」という質問。お~イイ質問ですねぇ!
実は内心ドキッ!的確な回答ができるか? 植物に関しての私のたいしたことない知識を総動員して回答…
キノコはね「菌類」で種子を作らないの。「種子散布」で説明したのは「種子」を作る植物「種子植物」の散布方法の分類なの。キノコは「胞子」を飛ばして増えるよね。
種子植物が種を作るには「花粉」を雄しべから雌しべへ「受粉」する必要があるよね。花粉も風で運ばれたり(それで花粉症になったり)、昆虫が運んだりするよね。花粉の運び方も色々あるけど、これは「種子散布」とはまた別のものなんだ。
…というような回答をしました。質問した子は「ん、ん…」って頷いていたから、まぁ納得してくれたと思います。

あ~!!キノコって植物じゃないんだ!
上の説明をしているとき、私の頭の中は キノコ ⊂ 植物 でした。
「菌類」と説明しているが、山に生えていて食べられるから植物というイメージでした(^^;
Wikipediaによりますと…
菌類ドメイン真核生物:菌界
種子植物 … ドメイン:真核生物,界:アーケプラスチダ亜界緑色植物亜界
何ですか「アーケプラスチダ」って? 「緑色植物亜界」はなんとなく分かりますが。
とにかくキノコ:菌類と種子植物は生物分類の「界」のレベルで違うんですね!と、今更ながらに認識しました。

キノコ - Wikipediaによりますと…『キノコ(茸、菌、蕈)とは、菌類のうちで比較的大型の子実体を形成するもの、あるいはその子実体そのものをいう俗称で厳密な定義があるわけではないが、植物とは明確に異なる。』…だそうです。


※関連記事(このイベントには力が入っていたので関連記事が多いです(^^)
発泡スチロール・スライサー(アルソミトラの種子の模型を作るために…)
(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型…発泡スチロール製
東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~』の準備
アルソミトラの種子はグライダーのように飛びません
(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型作りで、本物に触る
(飛ぶ種)フタバガキの種子の模型作りで、本物に触る
飛ぶ種の模型作りで色々な木の実に触れる…東芝未来科学館にて
アルソミトラ・マクロカルパの種子の重さは約0.3g

※「キノコ」の関連記事
『役に立たないきのこの小部屋』博物ふぇすてぃばる!でサイエンスコミュニケーション

2014年7月26日 (土)

ハチラボ夏休みワークショップ「マグヌスコップ」

イベント:渋谷ハチラボ夏休みワークショップ「空飛ぶプラコップ」
アイテム:マグヌスコップ
日時:2014/7/26(土)11:00~16:00
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
アイテム参加者数:子供 34人 お父さん/お母さんも一緒に参加して 54人

マグヌスコップを飛ばすのに お父さん/お母さんもハマってました~(^o^)
マグヌスコップを作るのは簡単です。→マグヌスコップの作り方・飛ばし方
この日の作り方指導は渋谷区教育委員会事務局の服部さんにお願いしまして、私は飛ばし方の指導。
子供と同じ高さになるように、子供の横にひざをついて立ち、プラコップに輪ゴムを2周巻いて~ギューーっと引き伸ばして~プラコップをパッと離す。これだけなんですが、初めてやるとなかなかうまく飛びません(^^;
二三回練習しないと、なかなかスーーッとうまく飛ばせるようになりません。
この日は子供の数も少なかったので「お父さん/お母さんもご一緒にどうぞ」と、一緒に作って、一緒に飛ばす。
お父さん/お母さんも、最初からうまく飛ばせる人は少ない。
でも二三回練習すれば(私が横で「あ、そこはこうして…」とアドバイスを与えると)スーッと飛ぶようになる。
マグヌスコップがスーッと飛ぶと「面白~い!」「気持ちいい~」とハマる(^o^)
で、まだうまく飛ばせない我が子に指導する。←親子で一緒にやるっていいね。

●娘と一緒に来ていたお父さん…
娘が作っているのを関心なさげに見ていたのですが、娘がうまく飛ばせない。ならばと自分でも作って飛ばしてみる。最初はうまく飛ばなかったけど、二回目、三回目…とだんだん上手に飛ばせるようになってくる。「あ~コツが分かった!」と得心顔で、うまく飛ばせなくて諦めかけていた娘に飛ばし方を教え始めました。この親子、20分ぐらいはマグヌスコップを飛ばす練習してました。娘さんも上手に飛ばせるようになったし、マグヌスコップにハマってしまったお父さんはマグヌス効果の説明資料も見てました。
最後は「楽しかったです」と言って帰って行きました。

●息子と一緒に来ていたお母さん…
息子は最初に飛ばしたときにうまく飛ばず「ダメ、ヤダ」見たいな反応(^^; まぁ色んな性格の子供がいますからね。子供が「ヤダ」と言うからこのまま帰ってしまうのかな?と思ったら… ここから後、お母さんが偉かった。「諦めずにやてみようよ」と息子を励まし、四五回やってもうまく飛ばせず「もうヤダ」と言っている息子を、それでも励まし、自分でも飛ばし方を練習し、息子に教え、だんだんとその子も飛ばせるようになってきた。
それでもあと一歩のところでうまく飛ばせない息子に「先生に「どうすればいいんですか?」って聞いてごらん。」と声をかけ、渋る息子もやっと私のところにきて「どうすればいいんですか?」と質問。ん、よく質問できました。偉いゾ!どっちかというとお母さんの方が(←私の心の内の声ね)
この親子は30分ぐらいマグヌスコップを飛ばす練習をしていました。息子もそこそこ飛ばせるようになったし。最後にお母さんはマグヌス効果の説明資料も見ていて、息子に「マグヌス効果って言うんだって。」と語りかけ、私にちょっと質問してきたので… マグヌス効果について語ってしまう私(^o^)

今回、何十組もの親子がマグヌスコップを飛ばすのを見ていて、マグヌスコップを親子で飛ばすってなかなかイイね~!と思いました。
マグヌス効果を小学生に説明するのは難しいのですが、親に説明すると興味深そうに聞いてくれますし(^_^)

※ハチラボのような科学館には小学生未満の子もよく来ます。マグヌスコップは作るの簡単ですから、小さい子にも作れます。でも飛ばし方を指導するのは難しい。
マグヌスコップを上手に飛ばすためには、ゴムを「水平」に張り、プラコップも「水平」に持ち、ゴムとプラコップは「直角」にするのですが、「水平」とか「直角」とか言っても分からないんですよ(^^;

※ハチラボの「なるほど実験室」でマグヌスコップを作って飛ばしましたが、そこそこうまく飛ばせるようになって、「さぁ、後は家に帰って…」「家じゃ狭くて飛ばせないよ~」と言ってるのが何回かあり…
「ならば、こういう飛ばし方を教えましょう」とマグヌスコップを「垂直発射」して見せると、「わ!面白い!どうやるの?」と子供たち/親も俄然興味を示します。
私はこの日、マグヌスコップの「垂直発射」を何度も実演していたので、コップがグル~と一回転して自分のところに戻ってくるのをキャッチできるようになりました(^^)v
それを見た女の子「私もキャッチしてみる~!」って練習始めたんですが、垂直発射した飛行軌跡が毎回同じになるぐらいに安定しないとキャッチするのは無理だよ~(^^;

※輪ゴムは最初「5本つなげて」いたのですが、この5本は大人の腕サイズでした。
子供の腕では「4本つなげて」ぐらいが適度な長さでした。

※関連記事
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」
2012/07/30 第30回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「マグヌスコップ」
↑このときは飛ばし方指導でそんなに苦労した感がないのですが… あ~もしかして、ハチラボ:小学校低学年が多かった。戸田少年少女サマーフェスティバル:小学校低学年~高学年という年齢の違いによるものでしょうか?


2014年7月25日 (金)

東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~』の準備

2014/07/27(日) 東芝未来科学館
【リカタンず】 飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~ で講師をやります。講師をやるってことは、材料準備もするってことです。既に材料準備は終わっていて、納品済です(^^)v
『飛ぶタネの模型を作ろう』では、フタバガキアルソミトラの模型を作ります。
フタバガキの作り方は→(飛ぶ種)フタバガキの種子の模型 これでやればOKなんですが、
アルソミトラの作り方は→(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型 これにはまだ改良の余地がありまして~
本物のように飛んで、「飛ぶおもちゃ」ではなく、本物に似た「模型」にするために研究開発(^^?をした結果…
発泡スチロール・スライサー(アルソミトラの種子の模型を作るために…)
(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型…発泡スチロール製 で、やっと納得できるアルソミトラの模型を作ることができましたので、これで実施します。
飛ぶタネの模型を作ろう』の予約受付状況を見ますと、既に「受付締切」ですので、夏休みの自由研究ネタを探してこのページにたどり着いた人には申し訳ありません(^^;

今回の『飛ぶタネの模型を作ろう』では副題に『~タネはどこからきたか?考えてみよう~』とつけてます。飛ぶタネの科学工作ではアルソミトラやフタバガキがポピュラーですが、その実施内容を見ていると…子供たちが「飛んだ!飛んだ~」と喜んで、それで終わり・・・ というのが多いです。←それじゃ植物の「種」について大事なことを伝えてないじゃないか~!

「飛ぶタネの模型」で一番重要なことは、「種子には何でこんなにいろんな形があるのかな?」って、子供たちに語りかけ、考えさせる機会にすることだと思っていますので、それを1時間の中でどうやるか?←ここが準備の中で一番重要なところ。現場に行くと往々にして、作り方や飛ばし方を指導するのに手一杯で、植物の種について考えるという一番大事なことがすっぽ抜けてしまうことがある。
例えば→(飛ぶ種)フタバガキの種子の模型…こう説明するんだった~
今回は、この失敗を踏まえて、どこでどういうお話をするかをパワポにまとめてみた。
そのPDFがこちら→…とPDFをアップロードしようとしたら、ファイルサイズが1MBを超えていてアップロードできなかった(^^; あ~デカい画像を貼り込みすぎたか~
画像を調整してみたが、1MB未満に縮小できなかったので、以下サムネイルでイメージをお伝えします。

Flyingseedsmodel01
飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~

Flyingseedsmodel02
身近にある飛ぶ種の観察:ヒマラヤスギ,トウカエデ,ニワウルシ ←これらはみな回転する飛ぶ種です。(ヒマラヤスギは、その球果と「シダーローズ」が面白いので、その画像も…)

回転する飛ぶ種の観察をしたので、回転する「フタバガキ」の模型から作ります。
Flyingseedsmodel03
フタバガキの模型(左:本物、右:模型)
あ、そうだ。ここで、本物と模型を実際に飛ばして見せよう。←ここ重要
工作を始める前に、これから作るものがどんなものなのかを見せておくと、目標がはっきりします。また「これ面白そう!」と思わせると、一気にモチベーションが上がります。そして、こちらの説明をよく聞いてくれます。

各自に工作キットを配布し、作り方を説明します。
ハサミは各自に配布。両面テープはテーブル毎に配布。
Flyingseedsmodel04
山折り/谷折りして、両面テープをつけるところが言葉だけでは伝わらないので、画像で示します。あ~紙をカールさせるのは、実演して見せた方がいいな。
作ったら飛ばしてみます。
あ、そうだ。みんなが同じ物を作るので、自分が作ったものがどれだか分からなくなるのを防ぐために…油性マジックで印を付けておきます。
投げ上げて、くるくる回転しながら落ちてくれば「よくできました◎」
うまく回転しない場合は「本物のフタバガキの種と、自分が作った模型を見比べてみましょう」←このために、各テーブルに一つずつ「本物のフタバガキの種」を置いておきます。
(「本物のフタバガキの種」を各テーブルに配布するのは、この時にしよう。)

フタバガキの次はアルソミトラの模型を作ります。
Flyingseedsmodel05
アルソミトラの模型(上:本物、下:模型)
アルソミトラも本物と模型を実際に飛ばして見せます。
また、各テーブルに本物のアルソミトラの種(翼果)を配布して、どれだけ薄いか!どれだけ軽いか!を観察/実感してもらいます。

Flyingseedsmodel06
まずは普通紙に印刷してある型紙を線に沿って切ります(2枚)。
それをスチレンペーパーの上に重ねて、スチレンペーパーから翼を2枚切り出します。
切った翼には自分のだと分かるように、油性マジックで印を付けておきます。
光沢フォトベーパー(厚手)に印刷された種を切り抜いて、翼の中央・表と裏に貼り付けるのは口頭で説明。(種の裏には事前に両面テープが貼り付けてあります。←これを一人一人にやってもらうと時間がかかるから)

アルソミトラの飛ばし方を説明します。
Flyingseedsmodel07
アルソミトラの翼果は水平に押し出すのではなく、下を向けて落とすだけ。
なぜそうするのか?→実際のアルソミトラの翼果は、実から落ちるだけです。←ここが重要です。模型なんですから、飛ばし方も本物と同じにしなくちゃ!

でも、本物のように「ふわ~」と飛ばないハズです。
なぜか?
Flyingseedsmodel08
模型がうまく飛ばないときは、本物をよ~く観察しましょう。←ここがまた重要!
アルソミトラの翼果が「ふわ~」と滑空する秘密を見つけられるかな?
詳細はこちら→(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型…発泡スチロール製

Flyingseedsmodel09
スチレンペーパー製の模型を作ったら、次は型紙も模型にします。
翼の前縁にスチレンペーパーのリブを貼り付けます。
一つはそのまま貼り、
もう一つは翼をシワシワにしてから貼ります。
詳細は→(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型でバイオミメティクス

さて、工作はこれで終わり。
後はフタバガキとアルソミトラがどんな植物なのかを説明します。
これまで何度も科学教室をやってきての経験則…まず工作。説明は後。
いきなり説明を始めると、子供たちは興味をなくしてダレます(^^;
最初にこれから作るものを実演して見せ「これ作りたい!」と思わせる「つかみ」が重要です。
工作が楽しかった~と思っているところで、それに関する説明をすると、その説明が「楽しかった~」という記憶と結びつきますから、より記憶に残りやすくなります。

Flyingseedsmodel10
フタバガキってどんな植物?
文字ばかりですが、いちいち読んで説明はしません。ここでは「ラワン材」と「乱開発により絶滅が危惧される」ということに触れるだけ。

Flyingseedsmodel11
シンガポールの植物 ※以下⇒は画像の引用元リンクです。
フタバガキは高さ50mにもなる熱帯雨林の木です。
※50mだと、だいたい15階建てのビルぐらいの高さです。

Flyingseedsmodel12
早朝のボルネオのフタバガキ林|化学同人

Flyingseedsmodel13
クラウンシャイネスと木漏れ日
フタバガキの枝と葉が隙間なく(お互いの枝が重なることなく)上空を覆っています。
「クラウンシャイネス(Crown Shyness)」と呼ばれる現象です。
ここにフタバガキの種が落ちたらどうなるでしょう? ←この問いかけが重要。ここで子供たちの考えを聞きます。

Flyingseedsmodel14
アルソミトラってどんな植物?
文字ばかりのページは簡単にすっ飛ばします。「アルソミトラ・マクロカルパ」という名前と、「ウリ科」に触れるだけ。

Flyingseedsmodel15
ハネフクベ 羽根瓢|世界の植物
アルソミトラ・マクロカルパ☆Alsomitra Macrocarpa|アトリエ四季の窓 (リンク切れ)
アルソミトラは高木に絡んで生長するウリ科のつる植物です。つる長~い!

Flyingseedsmodel16
アルソミトラ(丸実C)- 軽井沢 ジャムこばやし ロシア人直伝のジャム
アルソミトラの実はデカい~!
実が熟すと、底が三角に裂けて、そこから翼果が落ちる。

Flyingseedsmodel17
Lassemer fliege - Archiv (Altes Forum) ...(該当ページ無くなった?)
アルソミトラ実の中に翼果は何枚入っているの? →300~500枚
中の翼果(よくか)は三方向にぎっしり詰まっている。
※翼果がぎっしり画像は…代わりに、こちらのページをご覧ください。
Семена Яванского огурца (Alsomitra macrocarpa)

Flyingseedsmodel18
NIPPNの企業CM「翼の種子アルソミトラ」
アルソミトラの翼果が飛翔する様子は動画で見るのが一番ですね。
アルソミトラの動画といえば、NIPPN(日本製粉)の企業CM「翼の種子アルソミトラ」が秀逸です(^o^)

Flyingseedsmodel19
種子散布(しゅしさんぷ)
・風散布
・水散布
・動物散布…付着散布、被食散布(アリ散布、貯食型散布)
・自動散布
~タネはどこからきたか?考えてみよう~という副題ですから、種子散布についてお話しなきゃ。
でも「種子散布」というテーマは奥深いので、さわりだけ(^^;
※お薦めの本はこちらです…

※これ以下は時間が余ったら…
Flyingseedsmodel20
バイオミメティクス
生物の構造や機能を真似してものつくりに活かすことを「バイオミメティクス(biomimetics 生物模倣/生体模倣)」といいます。

Flyingseedsmodel21
バイオミメティクスの例
・フクロウの風切り羽の消音効果⇒新幹線のパンタグラフ
・カタツムリの殻の防汚効果⇒雨水で汚れが落ちやすい外壁
・サメ肌⇒競泳用水着
・蚊に刺されても痛くない⇒痛くない注射針
・トンボの飛翔能力⇒エネルギー変換効率のよい風車
・ヤモリの足⇒強く接着するけど簡単に剥がせるテープ
・クモの糸⇒細くて丈夫な糸

Flyingseedsmodel22
土壌(どじょう)シードバンク
・タネは色んな方法で散布され、土の中に埋まります。でも発芽に適した環境条件になるまでは土の中に眠ったままです。何年も、何十年も・・・
・ある土地から、ある植物が絶滅してしまったとしても、土の中にはその植物のタネが「土壌シードバンク」として生存している可能性があります。←これは「環境保護」の上でとても重要なことです。
※土壌シードバンクについてもっと知りたい人へお薦めの本は、先ほども紹介した…
タネはどこからきたか? (Nature Discovery Books)
種子のデザイン―旅するかたち (LIXIL BOOKLET) です。
子供向けには『タネはどこからきたか?』ですね。私はこの本を読んで感動しました(^o^)


※東芝未来科学館での出展記事
2014/07/27 東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう』で小学生と『バイオミメティクス』
2014/03/29 2014春イベント~東芝未来科学館 初めての春休み~ 鏡の中のサッカーボール…出展報告
2012/07/24 東芝科学館「ふしぎ発見!正多面体工作」

2014年7月24日 (木)

ハチラボ夏休みワークショップ「マグヌスコップ」の準備中~

2014/07/26(土) ハチラボ(渋谷区子ども科学センター)にて夏休みワークショップ「空飛ぶプラコップ」=マグヌスコップを実施します。(事前申し込みなし、当日随時受け付け、無料です。)
私、現在この夏休みの科学イベント出展準備中~
まず最初はハチラボでの夏休みワークショップ「空飛ぶプラコップ」=マグヌスコップです。
今回の出展では材料はハチラボ/渋谷区教育委員会の方で用意していただけるので、私は当日、作り方指導と、飛ばし方の指導をするだけ。だから身軽(^_^)
準備作業も特にすることないから楽ちんかというと… そんなことはありません。
マグヌスコップで子供たちに伝えたい科学は「マグヌス効果」です!
「マグヌス効果」を説明せず、「プラコップが飛んだ~!面白~い」だけの出展をやってはダメです。
そこで、「マグヌスコップ」と「マグヌス効果」の関連を説明するページを事前に作成しておきました。それがこちら…
マグヌスコップの作り方・飛ばし方
これでマグヌスコップが飛ぶ(浮く)ことに「なぜ?」と思った人には「詳しくはWebで」って案内できます。
でも「なぜ?」が家まで持続して、帰ってから検索する人たぶんほとんどいないですよね。
「なぜ?」と思ったときが「マグヌス効果」をインプットするチャンスです!

そこで、会場に掲示する以下の資料を作成しました。
Web上の色んなページの図を引用しておりますので、出典元へのリンクを張っておきます。
Magnuskopd01
↑これは作り方の説明資料。マグヌスコップの作り方は簡単なのでA4一枚で済んでしまう。今回は「作り方」より「飛ばし方」の説明に力をいれたいので、「作り方」は簡潔に。
ビニールテープを16cmに切るために、16cmを実寸で示し「これに合わせて切ってね」とします。定規を置いといて「16cmに切ってね」というのは意外と手間取るから。

Magnuskopd02
科学教室/イベントで「マグヌスコップ」をやる目的は「マグヌス効果」を知ってもらうことだと思っています。
でも「マグヌス効果」という小難しい用語だけだと敬遠されるので…
Magnuskopd03
身近に目にすることのあるゴルフボールや軟球の「ディンプル」を例示します。(実物も持っていきます。)
Magnuskopd04
軽く、ボールの回転と「マグヌス力」について説明します。
この図の引用元…
55年ぶりのフルモデルチェンジ!「軟球」から“ディンプル”が消えた謎を追う【最終回】
このお話、面白かったです。あ~いきなり最終回を読むより、初めから読んだ方が面白いです(^^)
55年ぶりのフルモデルチェンジ! 「軟球」から“ディンプル”が消えた謎を追う(1)

Magnuskopd05
画像引用元⇒なぜ、ボールは曲がるのか──変化球を科学する── |鷹陵の栞
「マグヌス効果」は野球,サッカー,テニス,卓球… あらゆる球技に関連します。
球技と「マグヌス効果」を関連づけることで、「マグヌス効果」が子供たち&一緒に来た親たちの記憶に残りやすくなると期待してます(^_^)
Magnuskopd06
画像引用元
サカイク|5つの球種にチャレンジ!【フリーキックの蹴り方】
Easy View|夏はサッカーするぞぃ!
Magnuskopd07
画像引用元
テニス~ストローク|JTC HomePage
スピンのかけやすいテニスラケットは人それぞれで違う|Yahoo!知恵袋


夏休みの自由研究ネタをお探しの方、マグヌスコップって面白そうだなと思った方、
2014/07/26(土) ハチラボ(渋谷区子ども科学センター)に是非どうぞ(^_^)
時間は…①11時~12時、②13時~16時 です。
その記録→ハチラボ夏休みワークショップ「マグヌスコップ」


※将来また「マグヌスコップ」をやる時の自分のために…
(いつも「あの時作ったあの資料、どこやったっけ~?」と探しまくることになるので…)
こちらにPDFをアップしておきます。
Magnuskop[PDF]


※関連記事
2015/03/30 『魔球の科学』Newton 2015/5 は面白かった~

2014年7月20日 (日)

大國魂神社『すもも祭』の『からす団扇』は軽かった!

今日(7月20日)は東京都府中市 大國魂神社の『すもも祭』でした。
『すもも祭』がどんなお祭りかはこちらをご覧下さい…
すもも祭|7月のお祭り|厄除け・厄払いは大國魂神社(東京・府中)
『すもも祭』といえば『からす団扇(うちわ)』です。
Karasuutiwa01
実は私、府中に20数年住んでいながら『からす団扇』を手にするのはこれが初めて(^^;
表のからすの画はよく目にするのですが、裏はこうなってたのか~
六所宮(ろくしょぐう)」については、こちらのページが分かりやすかったです…
大國魂神社[大国魂神社] - 古今宗教研究所

で、初めて手にする『からす団扇』で扇いでみると~
か、軽い! これは予想外に軽かったので、その理由を科学してみたくなった(^o^)
Karasuutiwa02
左:からす団扇 右:最近のプラスチック製の団扇
まずは重さを比べてみましょう…
からす団扇:24g
プラスチック製の団扇:31g
重量比 約4:5
でも扇いだときの力の加減は 1:2ぐらいの感じなんですよ~

では、形状を観察…
Karasuutiwa03
からす団扇の骨は竹製ですから、真横から見たときわずかにうねってます。
Karasuutiwa04
プラスチック製の団扇の骨は真っ直ぐです。

重心を探る…
Karasuutiwa05
からす団扇の重心は、柄の根元に近い位置にあります。一方…
Karasuutiwa06
プラスチック製の団扇の重心は、柄の根元からかなり離れた位置にあります。

あ~!扇いだときの軽さの違いはコレだわ!
団扇を扇ぐとき、柄の根元あたりを支点にして扇ぎますよね。
重心が柄の根元に近い『からす団扇』と
重心が柄の根元からかなり外れているプラスチック製の団扇、
力のモーメントが全然違ってきますね!

アバウトに数値比較してみましょう。
上の重心位置の画像で、柄の根元から重心までの距離を比べると…
からす団扇:1 に対し、プラスチック製の団扇:2ぐらいですね。
重量比は約4:5でしたから、
力のモーメントの比は約4:10となります。
『でも扇いだときの力の加減は 1:2ぐらいの感じなんですよ~』という私の感覚に近い値が出ました(^^)

ん~『からす団扇』は厄除けのために扇ぐだけじゃなく、暑い日に涼を得るための日用品として使っても優れ物ですね~(^o^)

※関連記事
大國魂神社 本殿裏の朱色の格子
大國魂神社のしだれ桜
大國魂神社で桜の木にヒメノキシノブ(シダです)
ケヤキ並木の雪桜~府中大國魂神社
大雪の府中郷土の森で…茅葺き屋根・梅・ロウバイ ←茅葺き屋根に『からす団扇』の写真があります。
大國魂神社…國 国 水戸光圀

2014年7月19日 (土)

二十・十二面体のトンガリ・ボール(icosidodecahedron ball)

夏の科学イベント/教室の準備をしていたら、科学/幾何学グッズの中から↓これが出てきた。
Icosidodecahedronball04Icosidodecahedronball02
これは、新宿駅西口広場イベントコーナーで、昭和レトロな駄菓子・おもちゃが並んでいる時に見つけました。
お!これは!…6色の五角形の輪が組み合わさって、5個の輪の組み合わせで五角形が12個、3個の輪の組み合わせで三角形が20個、あるハズだから~
二十・十二面体です!これはイイものを見つけました(^o^)…と買ってきたのは2年ぐらい前のこと。

この「二十・十二面体のトンガリ・ボール」の構造は「セパタクローボール」と同じです。
セパタクローボールは正12面体の仲間だ~
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
…これと基本的には同じハズです。
五角形の輪の途中にジョイントがあります。
作り方は想像がつくんですが、これ人手で組み立ててるんですよね~?
これを自動的に組み立てる機械を作るにゃ巨額の開発費がかかりそうだし(^^;
人手で一つ一つ組み立てて、(いくらだったか忘れましたが)駄菓子屋のおもちゃ程度の価格。ある意味スゴイ!
大きさはこれくらい…
Icosidodecahedronball03

※関連記事
大人の科学「AKARI折り紙」は十二・二十面体と立方八面体
「十二・二十面体」じゃなくて「二十・十二面体」だった~(^^;
小星型12面体のパズル(Small stellated dodecahedron puzzle) 


※あ!そうだ~
二十・十二面体のパズルをもらっていたのでした。
Icosidodecahedronpuzzle04Icosidodecahedronpuzzle05Icosidodecahedronpuzzle06
例えば「6つの星 Six Star」は…
Icosidodecahedronpuzzle02
五角形のパーツが6個です。
構造的には二十・十二面体です。
でも、まだこのパズルを解けていません(^^;;

「二十・十二面体のトンガリ・ボール」を見ながらやったら、このパズルが解けるかな?
セパタクローボールを見ながらやったけど、このパズルは解けてない…(^^;

このパズルの出所は…
パズル工房「葉樹林」ぱじゅりん


2014年7月18日 (金)

今日のDoodleネルソン・マンデラ…「教育」…森薫「エマ」ケリー先生

今日のDoodleは「ネルソン・マンデラ
Doodle画像をクリックしていくと…
EDUCATION IS THE MOST POWERFUL WEAPON WHICH WE CAN USE to CHANGE the WORLD

『教育とは、世界を変えるために用いることができる、最も強力な武器である。』
お~!名言だね~

で、これで(「教育」というキーワードで)私の頭の中に浮かび上がってきたのが…
森薫の『エマのケリー先生
エマとケリーの出会いのシーン…エマ 2巻 (ビームコミックス)より
Ema02d
ケリーのこの一言…
Ema02k
『私ね 前から思ってたのよ
 教育ってのがどれほどのものなのか』

エマ (漫画) - Wikipediaより…
ヴィクトリア朝時代のイギリスを舞台に、階級社会の光と影を穏やかに淡々と展開するストーリー。端々には作者特有のユーモアも見られ、原作は平成17年(2005年)度文化庁メディア芸術祭マンガ部門優秀賞を受賞している。』
『舞台は1890年代、街にはまだ馬車が行き交うヴィクトリア朝時代のイギリス。そこには、持てる者と持たざる者との間に厳密な境界がある、階級社会があった。』
…そういう時代背景でのお話で、エマは底辺の「持たざる者」 貧しい漁村の生まれで、孤児で…ロンドンの路上で花売りとして生活する日々を過ごす。

それがあるとき(良家の家庭教師を引退してロンドンで隠遁生活を送っている老婦人)ケリーの気まぐれ?、いえ信念?で、エマはケリーの下で使用人としての教育を受けつつ働くことになったんです。

ケリーの教育で世界を変えることはありませんでしたけど(^^; エマは劇的に変わりました(^o^)
『エマ』は「メイドさんの漫画」ではありますが、『教育ってのがどれほどのものなのか』も描いてます。

※関連記事
ハンス・ロスリング「増え続ける世界人口」…そうだったのか~!
ちはやふる(十八)でまたしても、うるうるしてしまった~
銀の匙 Silver Spoon 5 栞つき ←「のだめ」の栞と、「エマ」の栞も…
『最後から二番目の恋』誕生日のセリフにうるうる
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!
『誰でも出来ることを誰にも出来ないぐらいやる』


2014年7月13日 (日)

(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型…発泡スチロール製

(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型を「飛ぶおもちゃ」ではなく「本物に似た模型」になるように研究?を重ね… ついにできました~!
Alsomitra17a
上が本物、下が模型。「本物に似た模型」で、まぁそれなりに飛びます。
発泡スチロール・ブロックをスライスして、種には本物をスキャンして厚紙に印刷したものを貼り付けています。
↓科学イベント/教室などで見かけるアルソミトラの種子の模型は…
Alsomitra17b
↑こんなの「種子の模型」じゃない!「飛ぶおもちゃ」になっちゃってますよ~(^^;

では、本物に似たアルソミトラの種子の模型の作り方を説明します。

▽まずは、発泡スチロール・ブロックを薄~くスライスします。ここが最大の難関。
発泡スチロール・スライサーを自作して、スライスします。
詳細は→発泡スチロール・スライサー(アルソミトラの種子の模型を作るために…)

▽アルソミトラの翼果の型紙を印刷します。
Alsomitramodelpdf←このPDFを印刷してアルソミトラの翼果の形に切ります。

▽発泡スチロール・ペーパーにアルソミトラの翼果の型紙を重ねて切ります。
Alsomitra10a
最初、この様に使おうかと思っていたのですが、これじゃ苦労してスライスした発泡スチロール・ペーパーがもったいないね~
Alsomitra11a
お~こうすれば2枚切り出せます(^^)v
※しかし、この状態で切るのは子供には/大人にも難しいということが判明したので改良しました…
発泡スチロールのスライスをアルソミトラの種子の形に切るために…

▽アルソミトラの種を厚紙に印刷します。
Alsomitraseedspdf←このPDFを厚紙に印刷します。
アルソミトラの種=翼果のバランス重りとなるので、それなりの重さになるように工作用紙程度のボール紙(0.5mm厚)に印刷してみたのですが…
Alsomitra13a
左側の様に、ボール紙に印刷すると紙がインクジェットプリンターのインクを吸収してしまい、ボケた薄い色になってしまいました(^^;
ならば、本物に似たキレイな発色になるように…光沢プレミアム厚手(0.28mm)に印刷したのが右側です。
※これも効率よく切るために…→アルソミトラの種子の模型の「種」を効率よくカットするノウハウ

▽アルソミトラの種を切り取り、両面テープで貼り付けます。
Alsomitra12a
よし、出来た~と、さっそく飛ばして(落として)みると…
ひらひら~ あれ?飛ばない(^^;
翼果がひらひら落ちるのは種が軽いからなので、裏側にももう一枚 種を貼り付けます。
種を発泡スチロール・ペーパーの表裏に貼り付ける←これはなかなかイイです!
何がイイのかと言うと~ 本物もそうなってるからです。
Alsomitra14←本物
Alsomitra15←模型
かなり似てるでしょ(^^)v
アルソミトラの翼果は、翼の薄い部分を種が上下から挟む様な構造になっているんです。
厚さを測ってみると…
本物…翼:0.1mm 種:1.9mm
模型…翼:0.4mm 種:1.3mm でした。

よし、今度は飛ぶかな? 飛ばして(落として)みると…
ストンと落ちます(^^;
あ~これは!発泡スチロール・ペーパーが真っ平らなのが原因です。
対策方法はコレです→(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型でバイオミメティクス
Alsomitra16
左側:発泡スチロール・ペーパーにシワを寄せて凸凹にしました。
右側:スライスして切っただけのフラットな翼果の模型
(画像ではその微妙な違いが分からないかもしれませんが、左側は凸凹なんです)
で、左側のシワを寄せて凸凹にした翼果の模型を飛ばして(落として)みると…
ふわ~っと滑空しました(^o^)

▽アルソミトラの翼果の模型は、飛ばすのではなく、落とします。
Alsomitra16a Alsomitra15a
アルソミトラの翼果を飛ばす場合、×のように水平に持って前に押し出して(飛行機のように)飛ばすのは、「それはチョット違うよ~」と思います。本物のアルソミトラの翼果は実から落ちるだけです。水平に前に押し出されたりはしません。 だからのように翼果の後縁をつまんで下に向け、手を高~く上げて、指を離す。それだけです。

アルソミトラの翼果が実から落ちたとき、翼表面の凸凹により小さな渦ができます。この渦により、翼果が右か左かに傾き、それで水平飛行に移るんですね!たぶん
翼表面の凸凹は揚力を増すという働きがあるのですが、それだけじゃなくて、落ちる翼果を水平飛行させる働きもあったんですね~!←今日の発見(^o^)

発泡スチロール・ペーパー製アルソミトラの模型を飛ばすとき、飛行機を飛ばすように水平に持って前に押し出していたのは、翼に凸凹がないのでそうしないと水平飛行出来なかったからなのか~!
翼に凸凹のない模型でも水平に押し出したら、ふわ~っと滑空しました。

ん、見た目だけでなく、構造的にもかなり本物に似た模型になったと思います(^o^)

▽アルソミトラ・マクロカルパ(Alsomitra macrocarpa)ってどんな植物?
 こちらをご覧下さい。
アルソミトラってどんな植物?|芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~』の準備



※このアルソミトラの種子の模型を作るにあたり、アルソミトラの種子(実物)は科学体験クラブ府中の三浦さんから借りました。また三浦さんには「こだわりの」監修をしていただきました。その「こだわり」…
木の実好きのつぶやき…
「飛ぶ種」の科学工作として「アルソミトラ」や「フタバガキ」がポピュラーです。でも、その科学工作としての取り上げ方が、「種子」としてではなく、「飛ぶおもちゃ」になってしまっているケースがあり、木の実大好き人間として、そのことがちょっと残念です。
飛ぶ種の模型作りで、「種子には何でこんなにいろんな形があるのかな?」って、子供たちに語りかけ、考えさせる機会にして欲しいな~って思います。
また、模型だけだと「飛ぶおもちゃ」になってしまいますから、実物も用意して「これが本物だよ。比べて見てごらん。」って、実物を観察する機会も与えて欲しいものです。

※アルソミトラの種子の模型を発泡スチロールで作るオリジナルは、 アルソミトラ - Wikipediaの参考文献にリンクされていた次の文献と思われます。
⇒萩原 信介「アルソミトラ マクロカルパの種子の模型製作(PDF)」
 『自然教育園報告』第23巻、国立科学博物館、1992年3月、11-20頁
この文献の9ページ「実施上の配慮」が特に重要で、アルソミトラの種子の模型作りを指導する人達には是非読んでいただきたいので、以下に引用させていただきます。

『楽しい模型作りもややもすると,紙ヒコーキ作りに終わってしまうことがある。大切なことは種子の散布が植物の側からなぜ必要であるのかと言うことを,制作者に考えてもらうことである。また多様な種子散布の方法の一つとして,この特異的な飛行をするアルソミトラの模型作りを位置づけることを念頭に置かなければならないだろう。そのためにはアルソミトラの模型作りだけではなく,身近なマツやアベリアなど,いろんなタイプの種子標本を見せ,実際に落下実験をしたり,吉良(1971)のマツの種子の模型をはじめとして,他の種子模型の制作も併せて行うことも一つの方法であろう。』

はい、この「実施上の配慮」と「木の実好きのつぶやき…」を目一杯考慮しました~
東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~』の準備



NHK for School 考えるカラス~科学の考え方~
Kangaerukarasulogo
この番組、『観察し 仮説を立て 実験し 考察する』という番組です。今までの学校番組のような「教える」番組ではありません。そこが素晴らしい!と非常に共感している私ですが、アルソミトラの種子の模型で、凸凹のないフラットな翼だとストンと落ちてしまう。なぜだろう?
本物のアルソミトラの種子を『観察し』 模型を作る過程で『仮説を立て 実験し 考察する』というプロセスを私は実践してますよね。
『実物も用意して「これが本物だよ。比べて見てごらん。」って、実物を観察する機会』を与えるだけじゃなく、なぜアルソミトラの翼は凸凹になってるんだろう?って、実験し考察することも出来ますね!
発泡スチロール・ペーパーからアルソミトラの翼果を2枚切りだし、凸凹あり/なしで、その飛び方を比べることができますよ~←これはイイ!

2014/07/27(日) 東芝未来科学館
【リカタンず】 飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~ で、これをやろ(^o^)
やってきました→東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう』で小学生と『バイオミメティクス』

※関連記事
発泡スチロール・スライサー(アルソミトラの種子の模型を作るために…)
(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型でバイオミメティクス
(飛ぶ種)フタバガキの種子の模型…こう説明するんだった~
考えるカラス(NHK for School)…これは素晴らしい科学番組だ~!

2014年7月12日 (土)

化石のレプリカ 『アンモナイトのお話』

今日は、府中市立第一小学校の科学体験イベントで、10あまりの科学体験アイテムのなかの一つ「化石のレプリカ」で、『アンモナイトのお話』をしてきました。
Fossil replica Ammonite

『アンモナイトのお話』をするのはこれで二回目です。お話の内容はこちら…
「化石のレプリカ」 アンモナイトのお話
今回の内容も基本的に同じ。
化石のレプリカの「おゆまる」が固まるまで待つ間の1分程度のお話ですが、今回の「化石のレプリカ」の参加者は300人あまりもいたので~ ちょっと計算してみる…
1分程度のお話だけど、途中の子供とのやりとりや、前後の時間とかみて、1回2分。
1回につき5人くらいの子供たちに話をしたから、300人÷5人/回=60回
実施時間は2時間だったので、120分÷2分/回=60回。お、一致した。
今日は60回も『アンモナイトのお話』をしたのか~!
喉が疲れたわけだ。でも本物の化石を見る・触ったときの子供たちの反応…
わ!すげー!w(*゚o゚*)w
お話している私も楽しかったよ~(^o^)

あ、それで、300人もの子供たちに各回1,2分程度でお話をするので、前回「化石のレプリカ」 アンモナイトのお話をしたときほどの余裕がない。だから「おまけ」の「オーム(王蟲)」の話や、ディズニーシーにある潜水艦ノーチラス(Nautilus)号の話とかはできませんでした(^^;


※あ、この日一番のトピックを書き忘れてました。
アンモナイトのお話を聞き終わった女の子の一人が「なんでそんなに色んなこと知ってるんですか?」って質問したんです。
お~!イイ質問ですね~(^o^)g
それはね「化石が好きで、化石を集めているうちに化石のことをもっと知りたくなったから、自分で勉強したの。自分が好きなことを勉強するのって楽しいでしょ(^o^)」

※アンモナイト関連の記事
2012/07/15 「化石のレプリカ」 アンモナイトのお話
2012/07/16 化石のレプリカ「アンモナイト」を記憶に留めるための科学的?お話
2012/12/09 アンモナイトの縫合線
2012/12/13 アンモナイトの螺旋
2012/12/15 アンモナイトの隔壁は凸で、オウムガイの隔壁は凹、なぜ?
2012/12/16 アンモナイト/オウムガイ…球状の初期室をもつ/もたない
2012/12/17 直角貝(チョッカクガイ)
2012/12/18 アンモナイトの螺旋と縫合線
2012/12/19 アンモナイトとオウムガイの食性
2012/12/20 アンモナイト猫
2013/05/10 オウムガイの浮力調節は「浸透圧」による
2013/06/10 アンモナイトの縫合線(ほうごうせん)…東京国際ミネラルフェア(新宿)
2014/08/22 「おゆまる」で作る化石(アンモナイト)のレプリカ


2014年7月11日 (金)

発泡スチロール・スライサー(アルソミトラの種子の模型を作るために…)

(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型を「飛ぶおもちゃ」ではなく「本物に似た模型」になるように、本物をスキャンして普通紙にプリントして作ってみたんですが・・・
Alsomitra01
上が本物、下が模型
「本物に似た模型」にはなりましたが、飛び方がイマイチ…(^^;
ん~やっぱり本物のように軽くするには「発泡スチロール・ペーパー」でないとダメか~?
でも白い発泡スチロール・ペーパーで作ると「飛ぶおもちゃ」になってしまうんですよね(^^;
ん~~
お!100円ショップに茶色の発泡スチロール・ブロックがありました。
Fstyrolslicer07
左:薄茶色、右:濃い茶色(濃い茶色は濃すぎてアルソミトラ向きではありませんでした)
これをスライスして、中央の種は実物をスキャンして印刷したものを貼って~
Alsomitra03
「本物に似た模型」にはまだまだですが… 透けて見えるくらいの薄さは達成したので、妥協(^^;

では、自作した発泡スチロール・スライサーのご紹介…
Fstyrolslicer01Fstyrolslicer08
30×15cmの板に木ネジを2本立て、その間に発泡スチロール・カッターのヒータ線を張っています。
Heater_wire
ヒーター線は「ハッコースチロールカッター専用」のヒーター線を流用してます。
Fstyrolslicer02
2本の木ネジの間にヒータ線を張り、それをピーンと張るために一方の端は太い輪ゴムで引っ張っています。(ヒーター線を指で弾くと、ピーン♪と高い音がするくらいの張力で)
Fstyrolslicer03
※この作り方は~昔(2000年ごろ)科学体験クラブ府中発足前に日本科学協会による「体験学習指導者の養成」事業の研修に参加して教えてもらったのを思い出しながら作ってます。

Fstyrolslicer05
板の裏側には滑り止めのゴムスポンジを貼り付けてます。

Fstyrolslicer06
電源には乾電池ではなく、使わなくなった携帯電話の充電器のACアダプターを流用してます。
私の場合、数枚スライスするんじゃなくて、100枚スライスする必要があったので、
乾電池だとスライスしてるうちに電圧・電流が落ちてくるだろうし~
常に一定の電圧・電流を得られるものは~(安定化電源なんて家にはないし~)
そうだ!使わなくなって転がってるACアダプターを使えばいいじゃん(^_^)v
家にあった一番容量の小さい 9V 200mA のACアダプターを接続…
→発泡スチロールが切れない(融けない)~(´Д`)
このACアダプターでは容量が足りないようで… 他のACアダプターを探す…
ありました。昔使っていた携帯電話の充電器のACアダプター 5.3V 1A
これでどうだ!?
お~!スーッと切れます(^o^) 面白いように発泡スチロールをスライスできます。
スライスした発泡スチロール・ペーパーでアルソミトラの種子の模型を作って飛ばす(落とす)と…
ふわ~っと飛ばない(^^;
発泡スチロール・ペーパーが厚すぎるようです。
Fstyrolslicer10
計ってみると、約1.2mm

もっと薄くしようと、スライス厚を調節できるように木ネジにヒータ線を引っかけて、木ネジを回せばスライス厚が調整できるハズだったのですが… それより下に下がらない(^^;
ならば…↓
Fstyrolslicer04
もう一本木ねじをねじ込み、木ねじの頭でヒーター線を押さえ込んでます。
これでようやくアルソミトラの種子の模型に要求される紙一重の薄さになりました。
Fstyrolslicer11
約0.4mm
「紙一重」と言うには(ちなみに手元にあった普通紙の厚さは約0.1mm)まだ厚いのですが、これ以上薄くしようとするとヒーター線が発泡スチロール・ブロックにくい込まず(ヒーター線の上を発泡スチロール・ブロックがスライドすることになって、スライスできなかったのです(^^;)

発泡スチロール・ブロックの大きさは20×10×5cm
発泡スチロール・ブロック1個から、約40枚~50枚スライスできました。
Fstyrolslicer09
スライス前の厚さに対して、スライス後はその半分。なんでこうなっちゃうの?
熱で溶けた分、厚みが減った? 発泡してた空気の分が減っただけ?

Caution ACアダプタで連続運転すると、ACアダプターが発熱します。
ACアダプターを使って調子よくスライスできるので、では1ブロック(40~50枚)連続スライスしてみましょう~ と、スライスしていたら… 30枚ほどスライスしたところでスライスできなくなってしまいました! あれ?融けない=電流が流れていない=ACアダプターに異常発生!?
ACアダプターを触ってみると、熱ッ! 慌ててACアダプターをコンセントから引っこ抜く(^^;
ん~考えてみれば、ヒーター線の負荷があるとは言え、ショートしてるみたいなもんだからな~ 発熱するよね。
…ACアダプターが冷めるのを待って、再度電源投入… またスライスできました(^_^)
以後は、10枚スライスする毎に電源切って一休みするようにしました。


※0.4mm厚にスライスすると~
Fstyrolslicer13
スライスした直後、スライス片の片端(先にヒーター線に触れた方)は発泡スチロール・ブロックに軽くくっついています。
↓スライス片(左端がくっついていた側=スライスを始めた側)
Fstyrolslicer12
このようになるのは~
最初、発泡スチロール・ブロックはヒーター線と板との0.4mmの隙間にくい込まず、上に乗り上げてしまいます。その後、ヒーター線の熱で発泡スチロールが融け、ヒーター線が発泡スチロール・ブロックの中にめり込みます。で、ここから後は0.4mm厚でスライスされるんですが、最初の部分は融けた発泡スチロールがまたくっついた状態になってます。
↑これ、ちょっと違ってました。1回スライスして、次にスライスするまでの間にヒーター線が過熱されて、最初の部分の発泡スチロールが融けていたんです。1枚スライスする毎に電源を切るようにしたら、きれいにスライスできるようになりました。

これは軽く引っ張れば剥がれるのですが、いちいちスライス片を剥がす操作をしなければならず、100枚大量スライスするときは面倒です(^^;
また、前端と後端でスライスした状態に差が出てしまいますから、この差が蓄積しないよう、1枚スライスする毎にブロックを180度回転させ、前後を入れ替えてスライスしています。
でも、めでたく100枚スライスできました~(^o^)


※なんで100枚もスライスしてるかというと~
2014/07/27(日) 東芝未来科学館
【リカタンず】 飛ぶタネの模型を作ろう~タネはどこからきたか?考えてみよう~ の講師をします。
「飛ぶタネ」には「科学」がいっぱいありますよ~
夏休みの自由研究ネタに是非どうぞ(^o^)
東芝未来科学館『飛ぶタネの模型を作ろう』で小学生と『バイオミメティクス』

※あ~そうだ、本物のアルソミトラの翼果の厚さは~
Alsomitra04
約0.1mmでした。
※紙のように薄く(0.1mm厚)、紙のように「へな~」とならず、アルソミトラの翼果のようにピンと張ったままでいられる、できればインクジェットプリンターで印刷できて、かつ安い!そんな材料どこかにないかな~?



※スライスした発泡スチロール・ペーパーでアルソミトラの種子の模型を作る方法は…
(飛ぶ種)アルソミトラの種子の模型…発泡スチロール製
模型を作って飛ばす→うまく飛ばない→本物を観察する→本物を真似る→ふわ~っと滑空するようになった~!
この過程で、アルソミトラの翼果の凸凹には揚力増加以外のもう一つの効果があることを発見しました。

※100枚も、また150枚もスライスしてるとノウハウが蓄積されるので、それをまとめました…
アルソミトラの種子の模型を作るために発泡スチロールをスライスするノウハウ


※濃い茶色の発泡スチロール・ブロックをスライスしたもの↓
Fstyrolslicer12b
発泡スチロール・ブロックは、一般的な梱包用/衝撃吸収用の発泡スチロールより発泡した粒が小さいです。これはブロックの上に重量物を置いたりすることを想定して、ちょっと丈夫に作られているのだと思われます。
薄茶色のブロックでは発泡粒が目立ちませんでしたが、濃い茶色のブロックの場合、粒々が目立ちすぎ(^^; これでアルソミトラの翼果を作ると、白い発泡スチロールより本物から遠ざかった模型になってしまうので、コレは使えません(^^;

参考リンク⇒発泡スチロールの作り方(成型方法) 成形機名称(金型名称)|日新化成工業株式会社

※発泡粒の比較
Fstyrolslicer17
左から、濃い茶色ブロック,薄茶色ブロック,白い通常の発泡スチロール
やはり、発泡スチロール・ブロックの発泡粒は小さく密で、通常のは発泡粒が大きいですね。アルソミトラの翼果の模型用には密度が低くて軽いほど良いのですが、白いやつだと「飛ぶおもちゃ」になっちゃうし、0.4mm厚にスライスすると「へな~」となってしまいます。
発泡スチロール・ブロックを0.4mm厚にスライスしたものは密度が高いゆえ「ピン」としてます(^_^)
本物のアルソミトラの翼果は0.1mm厚でも「ピン」としていて、スゴい!



※2018/03/03
ウォークアロンググライダー(エアーサーフグライダー)に、この発泡スチロール・スライサーが使えた!とのメールをいただきました。…『ペーパーの厚さの調節が本当に正確にできてとてもテンションが上がりました。』とのこと。(^o^)
併せてこちらのページ/サイトもご紹介いただきました。
Welcome to Air Surfing!(AKA Walkalong Gliding)SciencetoyMaker
こちらのページにのっているウォークアロンググライダーの動画が↓こちらです。

お~!
3:00~3:40 ハンドパワーで浮いてる~!
4:59 「おでこ」パワーで浮いてる~! もしや、Forceか(^o^?

2014年7月 9日 (水)

マグヌスコップの作り方・飛ばし方

マグヌスコップ」がどういうものかというと~
プラコップを2つビニールテープでつなげて、それに輪ゴムをつなげた紐を2周ほど巻き付け、輪ゴムの紐をギューっと引き伸ばして、プラコップを離すと・・・プラコップが飛んだ~! というのが「マグヌスコップ」です。マグヌスコップは「マグヌス効果(Magnus Effect)」を利用した科学おもちゃです。

…という言葉による説明ではよく分からないと思いますので、動画を見てください…

面白そう!と思ったら、作るの簡単ですから、お試しください(^o^)

●マグヌスコップの作り方
▽用意するもの
Mugnuskop01
・プラコップ:2個
・ビニールテープ:16cmほど
・輪ゴム:4本~5本

▽プラコップの底を向かい合わせて…
Mugnuskop02

▽ビニールテープを16cmほどに切って、プラコップを貼り合わせます。
Mugnuskop03

▽輪ゴムを4本~5本ほどつなぎ合わせます。
 輪ゴムをつなぐのは↓こういう風に…
Mugnuskop04
輪ゴムの長さは腕の長さと関係するので、子供は4本、大人は5本ぐらいが具合がよかったです。

▽出来上がり~
Mugnuskop05
作るのは簡単!

●マグヌスコップの飛ばし方
▽左手でプラコップを持ち、親指で輪ゴムの端を押さえます。
Mugnuskop06

▽右手で輪ゴムのもう一方の端を持ち、輪ゴム紐を伸ばすようにして、
ぐる~っと一周、もう一周巻き付けます。
Mugnuskop07

▽輪ゴム紐の端をつまんでいる右手を、ギューッと前に突きだし、
 プラコップを持った左手は顎のところまで引きます。
Mugnuskop08
輪ゴム紐がピーーンと引き伸ばされますが、ここでビビってはいけません(^^;

▽プラコップを持っている左手をパッと離せば…
Mugnuskop09
ほら、プラコップが飛んだ~!
Mugnuskop10

今はマグヌスコップを水平に発射しましたが、
▽このように垂直に持って、垂直発射すると~
Mugnuskop11
プラコップがぐるっと回って自分のところに戻ってきます。
どんな飛び方をするかは動画を見てね。
あ、それより自分で作って飛ばしてみる方が断然面白いです!

●マグヌスコップはなぜ飛ぶのか?
マグヌスコップは「マグヌス効果(Magnus Effect)」を利用した科学おもちゃです。
マグヌス効果 - Wikipedia
※ここにも図を載せて説明したいのですが、今日は動画を撮ってYouTubeにアップするので手一杯(^^; もう眠いから、そのうち・・・ そのうちやりそうにないから、「マグヌス効果」の画像検索結果をご覧下さい。



※マグヌスコップを実施したイベントの記事
2012/07/30 第30回戸田競艇場少年少女サマーフェスティバル「マグヌスコップ」
2014/07/26 ハチラボ夏休みワークショップ「マグヌスコップ」


※ゴルフボールや軟式野球ボールのディンプル(dimple)は、マグヌス効果により飛距離を伸ばすためについてるんです。
Dimple
軟式野球ボールのディンプルについては、こちらをご覧ください…
55年ぶりのフルモデルチェンジ! 「軟球」から“ディンプル”が消えた謎を追う(2)|日経トレンドネット ←「軟球」ディンプルには「科学」が詰まっていたんですね~(^o^) あ、軟球ディンプルの科学はこちら…
55年ぶりのフルモデルチェンジ! 「軟球」から“ディンプル”が消えた謎を追う(3)|日経トレンドネット

野球,サッカー,卓球,バレーボール,テニス…あらゆる球技でマグヌス効果が働いています。マグヌス効果を理解すれば球技が上達するかもよ!? スポーツって昔の「根性」じゃなくて、現代は「サイエンス」がキーになってきてますからね。

野球で「カーブ」を投げるときマグヌス効果が働いています。サッカーで「カーブシュート」を蹴るときもマグヌス効果。卓球やテニスで「ドライブをかける」のもマグヌス効果です。

(2014/12/07追記)あ~そうそう、野球の「カーブ」じゃなくて「ストレート」でもマグヌス効果が働いています。普通に投げたボールは重力で落ちて「放物線」を描きます。「ストレート」を投げたときもボールは重力で落ちてます。でもそこにマグヌス効果が働いて上に持ち上げる力(揚力)が加わるので、見た目まっすぐな「ストレート」になるんです。「ストレート」という名前ですが、ストレートも「変化球」なんですね。
※参考リンク
ストレート|野球の変化球の投げ方・握り方&球速アップ方法研究所
球種 (野球) - Wikipedia


※マグヌス効果で「揚力」が発生します。揚力が発生するなら、それで飛行機が飛ばせるじゃん!と、マグヌス効果で飛ぶ飛行機を作って飛ばしている動画がYouTubeにいくつもあります。二三ご紹介…

▽Flettner-Modellflugzeug.m4v

▽FanWing a new type of aircraft

▽第4回飛行ロボットコンテスト 'とるねーだー3119K'

↑この飛行機は円筒じゃなくて、板を回転させていますね。回転体の上下で気流の速度差が発生すればマグヌス効果による揚力が発生しますから、回転体は円筒じゃなくて平板でもいいんです。
ならば、マグヌス効果で飛ぶ飛行機があるんだから、凧だってあるよね~
▽Amazing Flip kite from Prism Kites

※関連記事
ニワウルシの種子が落下・回転するとマグヌス効果が働いていた~!
『マグヌスコップ』を『空飛ぶプラコップ』と呼んではいけない科学的理由

※ゴルフボールの「ディンプル」は、マグヌス効果を高めるだけでなく、「抗力」を小さくする効果もあるってことを、『魔球の科学』Newton 2015/5 を読んで知りました。

2014年7月 6日 (日)

FullTr-11 トランジスタでコンピュータを作るキット←これはスゴい!

Facebookでこちらのページを知りました…
FullTr-11
トランジスタでコンピュータを作るキット---CPUもメモリもトランジスタで製作
総部品点数:6926個

↑これはスゴい~!w(*゚o゚*)w
マイコン少年/青年だったあなた(例えば私)が見ると、このページはかなり楽しめます(^o^)

以下、私の感想/コメント…
『CPU:11 bit (アドレス幅, データ幅, レジスタサイズ, ALUサイズ の全てが11bit)』←なんで11ビットなんだ~!?
作者ブログに『なぜ11ビットなのか』がありました。→なるほど『世界初の11ビットコンピュータ』か!(^o^)

『FullTr-11...。
こうやって眺めてみると、伝説のコンピュータPDP-11みたいです。』←お~確かに!PDP-11名機だったよね~※1

『命令は5bitで、この後に11bitのオペランドがついて、合計の命令長は16bitになります。』←この絶妙なビット割り当て(^^;

『ROMは1024個のスイッチで構成されており、64命令を格納できます。』←お~!右側の基板は8bitスイッチ×8×16=1024個のスイッチなのか~!プログラム入力するにはピンセットか爪楊枝を使うんだな(^o^; ENIACのプログラマ気分になれますね。

『RAMは11bitが4個の44bitの容量です。』←少なッ(^^;

条件分岐命令が『JNC im 直前の演算結果でキャリーが発生しなければ、即値のアドレスにジャンプ』の1つしかないけど(→FullTr-11 命令セット)…あとは間接アドレッシングモードを駆使するのか~ これでプログラミングするのはかなり高度なパズルを解くようなものですね。ある意味楽しい(^o^)

説明動画を見てみると~

『林立するトランジスタ』←圧巻です!
『サイズ比較』でiPhoneと比較してるのは普通だが、『↑ヒト 身長:170cm』と比較してるのは笑った(^o^)
『円周率を計算してみます』…LEDがピカピカ…お~7segに「3.14」って表示されてますよ~!拍手~!!

※関連?記事
I/O創刊号
ASCII 創刊号
スネークゲーム(SNAKE GAME)
スタートレックⅣ“Hello Computer”… Macintosh Plus は音声認識できなかった

※そういえば、こういうのを作っちゃった人もいましたね~
技術少年出版
1975年に発売された伝説のマイコン「Altair8800」、「IMSAI8080」が復活!
8bitマイクロコンピュータキット Legacy8080


※1PDP-11名機だったよね~』って、実際に使ったことはないのですが(^^; 私、CPUの命令セットを「鑑賞」するのが好きでして、PDP-11の命令セットは美しかった~(^_^)
MC68000命令セットも美しいよね~
どちらの命令セットも直交性があって、アセンブラでプログラミングすると直交性のある命令セットが良いのですよ~
だから、x86アーキテクチャとかARMアーキテクチャとかは肌に合わんな(^^;
とは言っても、今じゃアセンブラでプログラミングすることなんてないから、コンパイラ/インタープリターにお任せで、命令セットアーキテクチャを意識することは減りましたけどね。


※余談ついでに…
引き出しの中に今でも↓こういうものがある。
DRAPAS E403
デジタル回路の論理設計定規(テンプレート)です。
学生時代(○十年前)から使ってる。って、卒業してからはソフトウェア屋さんですから、デジタル回路の論理設計なんてしてませんけど、A4の紙に図を書くときに12cmというコンパクトな大きさと、○△□が何かと役に立ったので、今でも手元にある一品です。でもPCで図を描くようになってからは、この定規(テンプレート)を使うこともなくなりましたけどね。
あ~学生時代の論理設計の実習が楽しかったので、この論理設計定規(テンプレート)が残ってるんだな。だって、あの頃は簡単なCPUの論理回路を作るぐらいの知識はあったし、ディスクリートICで作れるかも?なんて考えてた。でも(MC6800とかIntel8080とかのマイコンが出てきたし)、論理回路図を描くのと、実際にICをハンダ付けして動かすまでにするのは別次元の話で… それをICじゃなくてトランジスタで作ってしまった FullTr-11 は、そりゃスゴい!のですよ。



2014年7月 5日 (土)

城ヶ島で断層観察

みなさん「断層(だんそう)」はご存知ですよね。
東日本大震災以降よく耳にする言葉ですし、理科/地学で画像を見たことあるかな?
「断層」で画像検索
ところで、実際に断層を見たことあります?
私、このまえ城ヶ島(三浦半島の南端の島)に行ったとき、断層を自分の目で見ることができました~!
Jogasimadanso1
城ヶ島 東端の安房崎(あわざき)灯台の北側
お~!この地層の縞々は見事だね~ と見ていたら…
あ!地層がズレてる~ 断層だ!!
Jogasimadanso2
自分の足下で、見事なまでの断層を見ることができます。
Jogasimadanso3
「断層」スゲーー!w(*゚o゚*)w

※「城ヶ島 断層」で検索して見つけた参考ページ…
地球と鳥の観察会in城ヶ島…の下見その3 によりますと『白は三崎層、灰色は初声層』だそうです。「初声」は「はっせ」と読みます。
三浦半島の地層・地質

城ヶ島の観光スポットとしては、「馬の背洞門」がよく紹介されてますが…
Jogasimaumanosedomon
「馬の背洞門」より「断層」の方が断然面白かったです(^o^)

城ヶ島には「馬の背洞門」以外にも波の浸食作用でできた↓こんな穴がありました。
Jyogasima02
ここは城ヶ島東南の遊歩道から急な階段(つづら折れの坂道)を降りた所にありました。
さらに海まで降りられるよう階段らしき物はあるのですが… 足がすくむ~(^^;
穴の向こうの砂浜には足跡が残ってますから、降りて行った人がいるんだね~

※「地学」関連記事
リソスフェア/アセノスフェア/メソスフェア
プレートテクトニクス/ホットスポット
海はどうしてできたのか…BLUE BACKS

2014年7月 4日 (金)

ふしぎな筒(動滑車バージョン)

Fhimo02←「ふしぎなひもはこういう物で、筒の中から紐の端が4つ出ていて、引っ込んでいる紐を引っ張ると、どれを引っ張っても筒の外に出ている紐が引っ込むという伝承工作?です。伝承工作としての名前を知らないのですが、最近「ふしぎなひも」で検索するとGoogle先生が「次の検索結果を表示しています: 不思議な紐」と、工作とは全然関係ない検索結果が出てきてしまうので(^^; ここは「ふしぎな筒」で…

「ふしぎな筒」には、紐の端が4つで横に引っ張るバージョン以外に(紐の端6つ、8つ…バージョンもありますが)、紐の端2つの縦に引っ張るバージョンもあります。
それがコレ↓
Fushiginahimo2c
筒の左側に筒と同じ長さの紐が出ています。そして右側の紐の端を引っ張ると~
Fushiginahimo2d
…こうなります。筒の長さの約2倍の紐が出てきます。
↓筒と紐の長さを比べやすい画像も載せておきます。
Fushiginahimo2a
↑右端を引っ張ると~↓
Fushiginahimo2b

「なんでそうなるの?」
それは~
・・・
自分で考えてね。
「ふしぎな筒」の面白さは、筒の中はどうなってるんだろう?と考えて…
「分かった~!」っていう発見の体験をすることですから。
手品と同じで「種明かし」しちゃったら「な~んだ」で終わってしまうので、教えません。

でも、ヒントは…「動滑車」です。
「動滑車」で画像検索
理科/物理で「動滑車」を勉強したことある?
「動滑車」の仕組みが分かると、「ふしぎな筒」の中がどうなっているか分かると思います。
そして、「動滑車」の仕組みが分かると「3倍もできるじゃん!」という発展があります。
それがコレ↓
Fushiginahimo3c
右側の紐の端を引っ張ると~
Fushiginahimo3d
ほら、3倍の長さの紐が出てきた~!
↓筒と紐の長さを比べやすい画像で…
Fushiginahimo3a
↑右端を引っ張ると~↓
Fushiginahimo3b
ね、3倍!

この「ふしぎな筒」の紐を引っ張ると分かるのですが、(右側)長く伸びる側は軽い力で引っ張り出せるのですが、(左側)短い側に引っ張り出すのは大きな力が必要です。

物理で力学を学ぶと最初に「仕事」っていうのが出てきて、
仕事 (物理学) - Wikipedia
なんでこんなのを「仕事」って言うんだよ~? 仕事って言うのはもっと大変なもんだろ! と(高校生の時に)思ったのですが、この「ふしぎな筒」を引っ張ると、右に引っ張る「仕事」と左に引っ張る「仕事」が同じぐらいだね~と体感できます(^o^)
あ~だから『仕事とは、物体に加えた力と、それによる物体の位置の変位の内積』って定義されてるんだ~と納得できます。

※「ふしぎな筒」を作ってみようかな~と思った人へ参考までに…
筒の端は↓こうしてます。
Fushiginahimo1
筒の端に製本テープを半分はみ出すように巻き付け、はみ出した部分を短冊状に切り、その短冊を一つ一つ中心に向けて貼っています。
筒の脇に2箇所出っ張りがあるのは、ここで筒の中の仕掛けを留めているんです。3倍だと2箇所、2倍だと1箇所になります。

※ふしぎな筒(動滑車バージョン)を科学教室/イベントでやるときは「クレーン車」の画像も見せて、子供たちの興味も引きつけつつ、動滑車の説明もしたいな~と思うのですが、動滑車を実際に引っ張らせて力の違いを体感する実験セットは用意するのが大変で… そこまでやったことはありません。

2014年7月 3日 (木)

アストロラーベ(Astrolabe )…今日の科学の美の壺

Twitterで「アストロラーベ」なる物を知りました。
「アストロラーベ」で画像検索…
Astrolabe

お~!これは美しい~(*゚o゚*) メカ好き、天文好き、西洋骨董好きにはたまらない一品ですね~(^o^)
「アストロラーベ」とは?
アストロラーベ - Wikipedia より…『古代の天文学者や占星術者が用いた天体観測用の機器であり、アナログコンピュータでもある。』
『アストロラーベは現代における星座早見盤の原型といえる。』

こちらのページではアストロラーについて詳しく解説しています。
アストロラーベの構造・ペーパークラフト - FC2
こちらのページによりますと…『アストロラーベは、今まではよく航海アストロラーベと混同されて「天体の高度を測る機具」とされたり、「昔の星座早見盤のようなもの」と紹介されたりしていました。そういった機能もあることはあるのですが、主要な用途ではありません。』
『アストロラーベで星座は探せません。アルデバランやベガなどの明るい星の高度や方位がわかるだけです。』
…ということで、アストロラーベを「星座早見盤」ととらえるのはちょっと違うようです。
このページではアストロラーベのペーパークラフトの型紙も公開されています。←素晴らしい~拍手~
アストロラーベの本物は骨董品としてかなり高価なようなので、このペーパークラフトを作ってアストロラーベを理解し… さらに進んで、真鍮で自作すればイイじゃん! いえ、私には真鍮で自作する技量はありませんけど(^^;

お!こちらのページ⇒アストロラーベ|月と星のLynx このペーバークラフトを作ってますが金色です。真鍮? それとも金色の工作用紙? そうだ、金色の工作用紙を使えば、それなりの雰囲気のアストロラーベが作れそうですね(^_^)



※関連記事:黄道12宮サイコロ/惑星記号サイコロ(ペーパークラフト/正12面体展開図)
※「科学の美の壺」 の記事…
LSS(Large Scale Structure:宇宙の大規模構造)扇子
放散虫…キレイ~ ケイ酸質の骨格が多面体だよ~
アンモナイトの縫合線(ほうごうせん)…東京国際ミネラルフェア(新宿)
コネクトーム(Connectome)…今日の科学の美の壺
LSI回路パターンの美…今日の科学の美の壺
ナイカ結晶洞窟は水晶じゃなくて透石膏なのか~
「天空の鏡」ウユニ塩湖は海が隆起してできた~
月暈(つきかさ:Moon halo)
リヒテンベルク図形(絶縁破壊)…科学の美の壺
※真鍮といえば~ 真鍮鋳物の正八面体ペーパーウェイト…FUTAGAMI


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