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実験

(みず)(そそ)ぐとわき()る!? ヘロンのふん(すい)

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実験 <ruby><rb>水</rb><rp>(</rp><rt>みず</rt><rp>)</rp></ruby>を<ruby><rb>注</rb><rp>(</rp><rt>そそ</rt><rp>)</rp></ruby>ぐとわき<ruby><rb>出</rb><rp>(</rp><rt>で</rt><rp>)</rp></ruby>る!? ヘロンのふん<ruby><rb>水</rb><rp>(</rp><rt>すい</rt><rp>)</rp></ruby>

これは(やく)2000(ねん)(まえ)発明家(はつめいか)・ヘロンが(かんが)えたふしぎな装置(そうち)(みず)をくみ()げるしくみはないのに、(みず)(そそ)ぐだけで(みず)がわき()てくる! どういうしくみか、わかるかな?

用意(ようい)するもの

Seriaグッズ

  • シリコーンフォンデュポット・・・A
  • (たか)さのある容器(ようき)・・・B
  • ペットボトルキャップ&ストロー(2())・・・C/D
  • ()がるミニストロー(直径(ちょっけい)4mm×16cm)
  • シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)
  • 目打(めう)
  • クリームしぼり(ぶくろ) 口金(くちがね)(つき)

ここまでは、100(えん)ショップ[セリア]のお(みせ)特設(とくせつ)コーナーでそろえられるよ。

おうちで用意(ようい)するもの

  • はさみ
  • 油性(ゆせい)ペン
  • じょうぎ
  • セロハンテープ
  • 500mlのペットボトル(2(ほん))・・・E/F
  • カッター
  • カッターマット
  • (みず)

ヘロンのふん(すい)(つく)(かた)

※シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)(かわ)くのに8時間(じかん)くらいかかるから、時間(じかん)余裕(よゆう)をもって()()もう

[1]

ペットボトルキャップに付属(ふぞく)のシリコーンチューブと、()ばしたミニストローを()(なが)さにカットする。

()のなかの数字(すうじ)(なが)さ(cm)

〇で(かこ)んだ部分(ぶぶん)はななめに()る。

[2]

ペットボトルキャップ[C]のフタを()(はず)し、[キ]のストローを()()ける。

フタはひねるようにすれば簡単(かんたん)()(はず)せるよ。

[3]

シリコーンフォンデュポット[A]の中央(ちゅうおう)にペットボトルの(くち)をおしつけて(かた)をつけ、油性(ゆせい)ペンでなぞる。その(せん)沿()ってカッターで()り、(あな)をあける。さらにその(よこ)に、直径(ちょっけい)1cmの(あな)をあける。あとで(みず)もれしないように、(すこ)(ちい)さめにするのがポイント。

※カッターを使(つか)うときは(かなら)ずカッターマットを()き、ケガをしないように注意(ちゅうい)する

ペットボトルの(くち)をおしつけて(かた)をつける。
油性(ゆせい)ペンでなぞる。
カッターで()()る。
(よこ)直径(ちょっけい)1cmの(あな)をあける。

[4]

クリームしぼり(ぶくろ)()いている口金(くちがね)写真(しゃしん)のように()り、[ア]のシリコーンチューブを()しこむ。これを2であけた(ちい)さいほうの(あな)(うえ)から()しこむ。

カッターで()りこみを()れてから、はさみで()ると作業(さぎょう)しやすいよ。
シリコーンチューブ[ア]は口金(くちがね)先端(せんたん)から()るように、しっかり()()()す。
3であけた直径(ちょっけい)1cmの(あな)()しこむ。

[5]

ペットボトルキャップ[D]のフタを()り、シリコーンパーツを()()す。両側(りょうがわ)から目打(めう)ちで(あな)(ひろ)げ、(さき)をななめに()った付属(ふぞく)のポリエチレンストローを()しこむ。

フタをひねるようにして()(はず)す。
シリコーンパーツを()()す。
目打(めう)ちで両側(りょうがわ)から(あな)(ひろ)げる。
(さき)をななめに()ったポリエチレンストローを()しこむ。

[6]

5をキャップに(もど)し、1で用意(ようい)したストローとシリコーンチューブを()のように()()ける。

[7]

ペットボトル[E]を(よこ)(たお)し、(かた)部分(ぶぶん)目打(めう)ちで(あな)をあける。ペットボトルがすべらないように(した)にカッターマットなどを()こう。あけた(あな)に[カ]のシリコーンチューブを()しこむ。

※ペットボトルに目打(めう)ちで(あな)をあけるときは、すべらないように注意(ちゅうい)する。(むずか)しいときはおうちの(ひと)作業(さぎょう)してもらう

シリコーンチューブが(とお)(おお)きさになるように、根元(ねもと)のほうまで目打(めう)ちを()しこみ、(あな)(ひろ)げる。

[8]

ペットボトル[E]とシリコーンチューブ[カ]のつなぎ()隙間(すきま)と、ペットボトルキャップ[C]の空気穴(くうきあな)をシリコーン補修(ほしゅう)(ざい)でうめる。

※シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)()(さわ)らないように注意(ちゅうい)する

[9]

シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)がしっかり(かわ)いたら(気温(きおん)などにもよるけど、だいたい8時間(じかん)くらい(かわ)かす)、ペットボトル[E]と(たか)さのある容器(ようき)[B]をセロハンテープでつなぐ。

[10]

完成(かんせい)()参考(さんこう)に、(つぎ)のように()()てる。

・ペットボトル[E]にシリコーンフォンデュポット[A]をかぶせ、(うえ)からペットボトルキャップ[C]を()()ける。

・ペットボトルキャップ[D]をもう1つのペットボトル[F]に()()ける。

・ペットボトルキャップ[D]の中心(ちゅうしん)から()ているストロー(ク・イ・ケ)を、ペットボトル[E](シリコーンチューブ[カ])につなぐ。

・ペットボトルキャップ[D]のもう1(ほん)のストロー(コ・ウ)をシリコーンフォンデュポット[A]の(した)から()ている口金(くちがね)(シリコーンチューブ[ア])につなぐ。

完成(かんせい)()
完成(かんせい)()(うえ)から)。

実験(じっけん)しよう

[1]

ペットボトルキャップ[C]を(はず)し、ペットボトル[E]にシリコーンチューブ[カ]の(した)くらいまで(みず)()れ、ペットボトルキャップ[C]を(もど)す。

[2]

シリコーンフォンデュポット[A]に(みず)(そそ)いでみよう! (みず)がわき()てくるよ。

つまづきポイント

実験(じっけん)がうまくいかない場合(ばあい)は、以下(いか)のつまづきポイントをチェックしてね。

 

●シリコーンフォンデュポット[A]からペットボトル[F]へ(みず)(なが)れていかない。

→→シリコーンチューブやストローが()まっていないか、ペットボトル[F]の(なか)のストロー[シ]の(さき)がふさがったり(うえ)()いていたりしていないかを確認(かくにん)する。

(みず)(なが)れていくのに、ふん(すい)()ない。

→→どこかで空気(くうき)(みず)がもれて圧力(あつりょく)()がってしまっているので、(つぎ)の4つのポイントを確認(かくにん)する。

(1)ストローとシリコーンチューブの接続(せつぞく)部分(ぶぶん)→→隙間(すきま)のないように接続(せつぞく)(なお)してみる

(2)ペットボトル[E]とシリコーンチューブ[カ]の接続(せつぞく)部分(ぶぶん)→→(すき)()があればシリコーン補修(ほしゅう)(ざい)でふさぎ(なお)

(3)ペットボトルキャップ[C][D]→→ゆるんでいたら、しっかりしめ(なお)

(4)ペットボトルキャップ[C]の空気穴(くうきあな)→→(あわ)空気(くうき))が()ているときはシリコーン補修(ほしゅう)(ざい)でふさぎ(なお)

(みず)(そそ)ぐと、ペットボトル[E]との(あいだ)から(みず)がもれる。

→→シリコーンフォンデュポット[A]にあけた(あな)(おお)きすぎて隙間(すきま)ができてしまっている。シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)隙間(すきま)をうめよう。

口金(くちがね)のまわりから(みず)がもれる。

→→口金(くちがね)はシリコーンフォンデュポットの(あな)にしっかりと()しこむ。それでも(みず)がもれるときは、シリコーン補修(ほしゅう)(ざい)隙間(すきま)をうめよう。

(みず)(おも)ったほど(いきお)いよく()ない。

→→このあとの発展(はってん)紹介(しょうかい)するノズル工作(こうさく)(ため)してみよう。

発展(はってん):ふん(すい)(いきお)いが(つよ)くなる「ノズル」をつくろう

3cm程度(ていど)()ったストローに半分(はんぶん)ほど()りこみを()れ、(みず)(とお)(みち)(ほそ)くなるように(すこ)(かさ)ねながらセロハンテープで固定(こてい)する。これで、ふん(すい)(いきお)いを(つよ)くする「ノズル」の完成(かんせい)! ふん(すい)()てくる部分(ぶぶん)()しこんで、(おな)じように実験(じっけん)してみよう。

はさみで()りこみを()れる。
(みず)(とお)(みち)(ほそ)くなるようにセロハンテープで固定(こてい)
ふん(すい)がわき()てくる部分(ぶぶん)()しこむ。

なぜ どうして?:(みず)がわき()てくるしくみ

最初(さいしょ)にシリコーンフォンデュポット[A]に(そそ)いだ(みず)は、ストローを(とお)ってペットボトル[F]に(なが)れていく。すると、ペットボトル[F]の(なか)空気(くうき)がおし()されて、もう1つのストロー(とお)ってペットボトル[E]に空気(くうき)移動(いどう)する。そして、今度(こんど)はその空気(くうき)がペットボトル[E]の水面(すいめん)をおして、(みず)がわき()てくるというしくみなんだ。

注意(ちゅうい)

実験(じっけん)は、(かなら)ずおうちの(ひと)といっしょにしよう。
実験(じっけん)(まえ)にこの(つく)(かた)とヒント、注意(ちゅうい)をしっかり()んで、まちがった手順(てじゅん)(おこな)わないようにしよう。
実験(じっけん)使(つか)材料(ざいりょう)は、おうちの(ひと)用意(ようい)してもらうこと。
(むずか)しい作業(さぎょう)はおうちの(ひと)にやってもらうこと。
実験(じっけん)のあとは、おうちの(ひと)といっしょにあとかたづけをして、(ちい)さい()どもの()がとどかないところにしまうこと。

監修(かんしゅう)秀明大学(しゅうめいだいがく)大山(おおやま)光晴(みつはる)

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