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水で膨らむビーズ

 うちの子供たちが、「水で膨らむビーズ」とやらを買ってきたので、試してみました。

 



beads_01
水につける前は、直径1cmほどのスーパーボールみたいな球形です。


 

beads_02
二晩ほど水に浸してみました。

 

 

すると。



beads_03
なんと、100倍ほどの大きさに膨れ上がりました。




beads_04
きれいな球形のままで大きくなりました。

大きくなる過程では、形が崩れることもあるらしい。

触った感触はゼリーみたいで気持ちが良いです。

 

 

ちょっとググって調べた結果、おそらくビーズの材質は、高吸水性ポリマーというものでしょう。

紙おむつなどの吸収剤に使われているポリアクリル酸ナトリウム系の高分子ポリマー[-CH2-CH(CO2Na)-]nと同様です。

水を吸収すると、親水性のカルボキシル基がゲル中にナトリウムイオンを解離します。

すると浸透圧の差により、さらに水分を吸収していき、ぷくぷく膨らんでいくわけですね。

また、柔らかく弾力性のある性質なので、特に膨らんだときに触ると柔らかくプルンプルンして、気持ちが良くなるのでしょう。

 

たくさんビーズで部屋のアートにしている人もいるみたいです。

使い方次第では、とてもおもしろそうです。


針金アメンボ

針金でアメンボを作ってみた。

この夏のイベントで使用する、水の表面張力を体験してもらうための小道具です。


 amenbo006 

 

 

■準備

 細い針金〔線径:0.28个鮖藩僉諭淵▲襯澆筌┘淵瓮訐などの軽い材質が良い)

 ラジオペンチ

 つまようじ
 amenbo002

 

■作成手順

10~15cmの針金を2本用意して十字にクロスさせる。

 amenbo003 

⊆命燭里茲Δ縫ロスしてねじり、骨格部分を作る。

骨格がぐらぐらしないように、ラジオペンチでしかりねじって固める。

 amenbo004
 

アメンボの足先を作る。

針金の先端4か所を、つまようじになどを用いて平らに丸める。
 amenbo005

 

ぅ▲瓮鵐椶里茲Δ卜体的に形作る。

ポイントは、アメンボの足の部分4か所を両手の指で机に押さえつけ、骨格を持ちあげて立体的にします。

 amenbo001
 
   針金アメンボの完成!!
 
(注意)実際のアメンボは6本足です。

 

イ修辰反緻未防發せてみましょう。

amenbo007
 
  上手に浮かせることが出来るかな?!

水の表面張力を体験してもらう。

汚れた水では浮かびにくいことがあるので、きれいな水道水を使用して下さい。

 

 

■補足

 小さいお子さんが作る場合は、長めの針金の方が作りやすいけども、あまり長すぎると今度は逆に水に浮きにくくなるので注意してね。

 小学生以下の方は、必ず大人がサポートして作ってあげて下さい。

 

■発展

浮かせた針金アメンボのそばに液体洗剤(界面活性剤)を1滴落とすと、どうなるでしょうか?考えてもらう。

実際に試してもらって、なぜそうなるかも考えてもらいましょう。

界面活性剤の良い点悪い点について、環境教育にも発展できます。

 

 

 夏休みの簡単な工作と水の科学教室で使用する予定です。

 

 愉しみです。^_^

 

 

 

■参考サイト

http://onogakuenblog.typepad.jp/rika/2007/12/11_22bb.html

http://www16.ocn.ne.jp/~jiro-26/p16.html

http://suntory.jp/kids/mizu-iku/study/research/08.html

 

 


ペットボトル噴水

『ペットボトル噴水』というものを作ってみた。

2個のペットボトルをつなげて、2本ストローを互い違いに通す。
水の入ったペットボトルを逆さまにすると、上の水が下に落ちる際に上のストロー上部から噴水のように水が飛び出してくるというもの。

petfunsui01 petfunsui02 petfunsui03

どアップ写真
petfunsui04

ちょっと分かり難いかも知れませんが、どアップ写真の方で噴水のように水が飛び出しているのが分かりますかね。

■■原理■■
からくりは、以下の通りです。
petfunsui16
図のようにストロー2本に、それぞれ2ヵ所穴が開いている。
上のペットボトルの水が、左のストローを通って下に落ちるにつれ、下のペットボトルの空気は右のストローを通って押し上げられる。この時、右のストローに開けた小さな穴から水が吸い込まれ、その水が空気と一緒に持ち上げられ、ストローの上から噴出してくるというもの。

ちょっとした水圧を上手に利用している。


ただ、ここだけの話しであるが、手間と時間がかかったわりには、たいした噴水劇とまではならなかった。
子供ウケもいまいちであった。
「ふーん・・・」という、あっさりしたリアクション(笑)
上から出てくる噴水よりも、むしろ下の泡ぶくの方に視線が集まっていたようである。
あるいは、砂時計みたいに、水が落ちる時間をタイマーで測って遊んでいた。

それでもせっかくなので、作製方法をアップしておく。


■■作製方法■■

【準備】
petfunsui11
●ストロー2本
●キリとプラスドライバー(フタに穴をあける用)
●線香とライター(ストローに穴をあける用)
●プラスチック用接着剤(フタの接着用)
●500mLペットボトル2個(中が見やすい炭酸用がおススメ)


【作製手順】
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 petfunsui12  
写真左のように、ペットボトルのフタ2個を接着剤でしっかりくっつける。(プラスチック用がよい)
ふたの接着面から水が漏れてくることがあるので、可能な限りすき間を埋めるように念入りに接着すること。


▲侫燭侶蠅△
フタの接着剤が乾いたら、上の写真の右のように穴を2ヵ所あける。
最初はキリで、次にドライバー等を利用してストローの太さまで穴をあける。
穴を大きくするのに少々時間がかかる。ケガに注意して気長に行って欲しい。


ストローの穴あけ
petfunsui13 
写真のように、ストロー2本に各2ヵ所穴をあける。
片側の端から約3cmと4cmあたりに穴をあけるとベスト。
火を付けた線香であけると簡単に穴があく。ただし、ライターやマッチなどを使う場合、ヤケドや火元の取扱に十分注意すること。


ち箸瀘て
petfunsui15 
2本のストローを写真の用に差込む。
ゆるい場合は、ストローの周囲にセロハンテープなどを上手に巻いて調節する。
次に、1本のペットボトルに8分目くらいの水を入れ、フタをきっちり締める。
もう一方のペットボトルもフタを締めれば完成である。

【完成写真】
petfunsui01
※)写真では、分かりやすくするため、水に紫の色をつけた。
※)写真のペットボトル噴水は、水漏れの補強として、フタ連結の周囲部分にシールテープとセロハンテープを巻き付けた。


以上


あまり期待せずに作ってみると良いかも知れない。
といえども、やはり機会あれば作ってみて下さいな。
どんなリアクションだったか、お聞かせ下されば幸いです。
 


浮沈子

水を用いた科学実験(その1)、浮沈子たるものを作ってみた。

ペットボトルの中の魚(浮沈子)が、沈んだり浮いたりする。

fuchinshi01 fuchinshi02 fuchinshi03 

 
魚といっても、ご覧の通りよくお目にするしょう油入れである。

まず始め、3匹の魚はみんな浮いている。

ペットボトルを手で握ると、魚は沈みだす。

握った手を離すと、再び魚は浮き上がる。

ただこれだけのことであるが、やってみると結構おもしろい。

 

原理は、「浮力の変化」である。

魚の先端にはおもりが付いていて、魚の中には空気と水がバランスよく入っている。

手を握ると魚の周囲に外圧が働き、魚の中の空気室の体積が減る。

浮力が減少し、魚の重さに耐えれなくなり沈みだす。

手を放すと、再び浮力が魚の重さより勝り、浮かび上がるということである。

 

小さな子供たちに原理の説明は難しいかも知れないが、そんなの関係なく結構ウケる。

なんでなんでと不思議がる。

少なからず、科学に興味をもってくれるだろう。

手品風にやってもおもしろいだろう。

 

作製方法

【準備するもの】


fuchinshi04

ゝの形をした弁当用のしょう油入れ:1〜4個

※)今回はふたの赤い部分は使用しない

△もり用のナット:1〜4個

※)太さ5mm程度、錆びにくいステンレスなどが良い

500mLのペットボトル

※)炭酸用のペットボトルが硬質でやり易い

これら 銑は、品揃えの良い100円スーパーに行けば、すべてそろえることができる。

なお、写真には示していないが、しょう油入れ容器に色づけるカラー油性ペンがあればよい。

 

【作り方】

500mLペットボトルに水を満水程度入れる

△靴腓μ入れ(魚)の赤いふたを外し、先端におもり用のナットを差し込む(やや無理やりぎみ)

しょう油入れに、水を半分程度入れる。

※)このとき、下写真のように、微妙に浮く程度に水を入れ調節する。沈んだら水量を減らす。

500mLペットボトルの中に入れる。1〜4個程度。

ゥ撻奪肇椒肇襪里佞燭鯆めれば完成。

★沈みにくいときは、しょう油入れの中の水量を調節する。微妙な水加減が結構難しいが、がんばろう。


fuchinshi05

写真はしょう油入れに油性ペンで色付けしている。

けれども、油性ペンであっても消えやすいので、工夫が必要である。

 

また、アイデア次第では、さまざまな浮沈子が作れそうです。

アートとして用いる方もいるようです。

 

【参考サイト】

東北電力 電気と科学のひろば

より詳細な作り方、原理が載っている。浮沈子の動画もあり。

 

浮沈子おもちゃ工房

変わったデザインの浮沈子と作製方法が載っている。必見!


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