芳賀サイエンスラボ

蒸気で走る船

Posted on: 2017年7月16日

2017年7月9日 於 筑波大学

●目的
簡単な材料を用いて、蒸気を動力とする船を工作し走らせる。

その仕組みを学び取りながら、それぞれ創意工夫を加えて楽しむ。

●参加者
講師: 芳賀先生

スタッフ: 谷口心平、及川健介

午前:キッズ21人/保護者13人
午後:キッズ6人/保護者7人

参加者計: 47人

●所要時間
【午前】
9:30~受付と説明
9:50~ 工作開始

11:00~ 船の創意工夫
11:40~実験終了、まとめ
12:00  後片付け

【午後】
13:30~ 受付と説明
14:00~ 工作開始
15:00~ 船の創意工夫
15:45~ まとめ、解散
16:00  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。

 

 

●スタッフ感想
<谷口心平>

ろうそくによる火で熱せられたパイプ内部で水が沸騰することで、体積が変化しその押し出す力によって推進力を得る船の作成をした。基本的な熱機関の形をとっており、火の有る限り動力はつづく。作成してからは「ポニョに出てくる船だー」との気づき何人かからあった。確かに今時ぽんぽん船を知る機会はあまりないだろうと思った。工作はなかなか難易度が高いものだったが、それぞれ巧みに個性的な船をつくりあげていった。創意工夫の時間では脇に浮きをつけてみたり、流線型にしてみたり、エンジンを増やしてみたり、艦を模してみたりと、みていて子ども達の独創的なアイデアに非常に感動させられた。

 

アルミパイプの工作が難易度が高い。廃乾電池を型に利用するが、はじめは単一で軽いカーブを。順に電池を小さくしていくと折れにくい。一箇所を一気に曲げてしまわず何回にもわけて時間をかけて曲げると失敗しにくい。事前の準備では見本の作成と船本体になる発泡スチロールの切り分け。

<及川健介>
ポンポン船を作ることで蒸気機関の仕組みを理解してもらおうという実験でした。やはりアルミパイプを曲げる作業が難所でしたが、予備が2,3本あったため一本目は親に手伝ってもらい二本目は自力で曲げている子供が多く見受けられました。多くのキッズは船が動く仕組みよりもろうそくをつけたり余ったパイプやネームペンで装飾を施すことに興味津々でしたが、一部のキッズや親御さんには船の仕組みについて質問されることがありました。特に、パイプの水が蒸発すると同時に水を吸い込んでいる点はこの実験の本質ですので、質問された私が嬉しくなりました。
船を走らせているときにパイプに触りそうだったキッズが何人か見受けられヒヤッとしました。熱せられたアルミパイプがかなり高温になることは見かけではわかりづらいのであらかじめキッズに伝えることと、火をつけているときはスタッフか親御さんが近くにいることを徹底したいと思います。

記入者
筑波大学 生命環境学群生物学類二年
谷口心平

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