芳賀サイエンスラボ

蒸気で走る船

Posted on: 2016年7月23日

2016年7月23日 於 筑波大学

  • 目的

アルミの細い管を曲げる工作をします。慎重に力を加えて曲げるので,低学年の人は大人が手伝ってあげてください。

舟を走らす時はローソクの火を使って水蒸気を吹き出させます。やけどに注意しましょう。

●参加者

講師: 芳賀先生

スタッフ:杉原翔吉、久保友汰

午前:キッズ20人/保護者11人

参加者計: 31人

  • 所要時間

【午前】

9:30~ 受付と説明

10:00~工作

11:30~ 船を浮かべてみる

11:50~ まとめ、解散

12:30  後片付け

  • 内容

ろうそくの熱で水を水蒸気に変えてそのエネルギーを使って船が進むという簡単な蒸気機関です。水を入れるアルミパイプをまげてボイラーとし、それをろうそく立てのあるスチロールの船に取り付けました。熱が逃げないようアルミ箔で作った覆いを被せて完成です。作った船は実験室のシンクに作った池で実際に走らせました。

IMG_0380  IMG_0381  

DSC_0342

  • スタッフ感想

<杉原翔吉>

今回の工作ではアルミのパイルを曲げる加工が子供たちにとって一番難しかったようです。ろうそくの熱がパイプ内の水に効率よく伝わるように三回乾電池に巻き付けてコイルを作るのですが、最初の一巻き目にみんな苦戦していました。自分はここで頑張るのも一つの勉強になるかと思っていましたが、何度も失敗してやる気をそがれてしまった子もおり、力や器用さを小学生の立場で考えてあげられていなかったと反省しました。その後に使ったカッターナイフでもけがをする子がいて、工作前に芳賀先生が注意していたとはいえ、スタッフがもっと工作の様子に目を配る必要があったと感じました。

完成した船はほとんどの人が動いたようで良かったです。これを機会に水蒸気のパワーやそれを利用した昔の人々の工夫、見えないパイプ内での現象におもいをはせてくれると良いなと思います。

 

<久保友汰>

今回私たちはポンポン船の製作を行いました。
毎年ある難点としてやはりアルミパイプを曲げる作業があげられます。
この作業はポンポン船をうごかすエンジン部に当たるため慎重に作らねばなりません。
しかし子どもたちにとっては固いため何度も失敗している子が多く見られました。
またその他にも火をよけるカバーの固定などにも若干の難しさが見られました。
もし来年またやる機械があればそれらを改善したいです。

 

  • 主宰者の一言

直径3mm,長さ330mm のアルミパイプの真ん中あたりを丸く曲げて2回り半のコイルを作り,パイプの中に水を入れてコイル部分をろうそくで熱するだけで,それがエンジンになって船が進む… という不思議さを感じさせたくてこのテーマを設定しました。でも,キッズたちは,船が走るおもしろさに歓声を上げるものの,その不思議さはあまり感じていなかったように思います。一番感じていたのは,もしかして私だったでしょうか。

アルミパイプ端付近の水が細かい波になっていて,ろうそくの火がある限り,規則正しいサイクルを繰り返していることに感動します。この私のびっくりを言葉にしてキッズに気づかせたいのですが,押しつけになってしまわないように,さざ波をじっと見ている私の視線から何かを感じ取ってくれることを願うだけでした。

一昨年は,直径10mm の木の丸棒にアルミパイプを巻き付けてコイルを作りましたが,うまく曲がらなかったり,折れたり,巻き付いたアルミが木に食い込んで外れなくなったりしました。そこで,昨年,木の丸棒をやめて,やや太くて食い込まない単3電池の廃物にしたところ,失敗が少なくなりました。単3電池の直径は14mm です。その代わり,ろうそくの炎が効率よくコイルに当たるような工夫が必要になります。

私は,パイプの中で,沸騰,蒸気圧で水の噴出,減圧で水の吸い込みというサイクルを細かくくり返している(であろう)このエンジンが,相変わらず不思議でなりません。 (芳賀)

 

記入者

筑波大学 生命環境学群生物学類1年

杉原翔吉

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