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熱ってなんでしょう

 

だんだん 夏も本格的になってきました。

気温が上がってきて 毎日暑いですね。

エアコンの効いた部屋は とても涼しいです。

みなさんは、エアコンが空気を冷やしていることを知っていると思いますが

扇風機って 使っていると気温が下がっていないのに、涼しく感じるのはなぜでしょう。

 

これは「熱の伝わり方」が関係しているのです。

しかも「熱の伝わり方」は ひとつではありません。

どんな伝わり方をするのか 見ていきましょう。

 

温かい水と冷たい水を混ぜるとどうなるのか

 

冷たい水は水道の水です。(青)

温かい水は ポットに入っていたお湯です。(赤)90℃以下

観察容器の真ん中に 仕切りを奥まで差し込み冷たい水と熱いお湯を入れます。

 

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ゆっくりと観察容器から 仕切りを抜いていきます。

熱いお湯は上部に 冷たい水は 下をはうように混ざっていきます。

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仕切りを引き抜き しばらくすると 上部がお湯の赤

下部が冷たい水の青になりました。

 

55787-54319.jpg55787-54315.jpg

 

 

熱の流れを見るもうひとつの実験は 電熱線装置を使って行います。

観察容器に 水を8分目まで注ぎます。

使い捨て容器に水を少量いれ そこに赤色の着色料をまぜて色水を作ります。

電熱装置を観察容器の端に置きます。

電熱線装置のスイッチをONにし 30秒ほどそのままにします。

色水をスポイトで吸い取り 観察容器と電熱線装置の隙間からゆっくり2.3滴落とします。

55787-54316.jpg

やはり 色水は 温められた水のあとを追うように 上部へと上がっていきます。

温かい空気や水は 上昇することがわかります。

55787-54317.jpg

 

扇風機に 当たると涼しく感じるのは

人の体は熱を発生しています。

その熱が風によって 吹き飛ばされているからなのです。

原理からいうと、2つの物が触れ合っている場合、熱は、必ず温度が高い方から低い方へと移動します。

体温が気温より高い場合は、人の肌から周りの空気へ、熱が移動します。

風が吹くと、暖まった空気が運び去られて、新たに温度の低い空気が肌の周りにやってきます。

これを繰り返すので、風に当たると涼しく感じるのです。

では 氷を風に当てるとどうなるのかな?

風を当てた氷と 当てない氷とでは 風に当たった方が速く溶けます。

氷の場合は、空気のほうが氷より温度が高いので、熱は空気から氷へと移動します。

風が吹くと、少し温度の低くなった空気が運び去られて、温度の高い空気が氷の周りにやってきます。

そのため、氷には熱がどんどん移動して速くとけるのです。

原理を知ると 楽しいです。

生活の中には たくさんの科学があるのです。

どうして?と思ったことを 調べていくのはとても楽しいです。

夏休みの自由研究をどうしようかなーなんて悩まずに

どうしてかな?と思うことを 調べてみましょう。

 

 

 

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電気と磁石の力

kyouzai-j_a008083[2].jpg磁石にはS極とN極があります。

棒磁石を見ると 赤い方に「N」黒い方に「S」と書いていますね。

たとえ 半分に切っても、S極だけ、あるいはN極だけの磁石にはなりません。

必ず、S極とN極の双方を持つ二つの小さな磁石ができます。

N極にS極を近づけると ひきつけあいますが、同じ極同士を近づけると 反発します。

この磁石の性質を利用して 走らせるリニアモーターカーのしくみを

自分で組み立てて、深く理解する教材が発売されました。

 

まずは こちらの動画をご覧ください。 

   

見るだけで とてもわくわくします。

自分でリニア本体もレールも組み立てるなんて すごく得した気分です。

そうそう、工作時間は3時間を目安にしてください。

これなら ちょっとした休日の楽しい時間に作れそうです。

 

9106-2.jpg

 

近い将来、東京-名古屋間を走るリニア中央新幹線が開通しますし

現在 浮上式リニアモーター(磁石の力で浮いて走行するもの)が名古屋にありますね。

作った後に乗ると また一段と格別な気分を味わえそうです。

リニアモーターエクスプレス [ MR-9106 ]は、電気と磁石の力で浮いて走るリニアモーターカーです。

外側のレールがついていないので、浮いている様子を見ることができます。


高速で2分間走り続けるモードと、速度を選んで(低速・中速・高速)ずっと走り続けるモードの2つを選ぶことができます。

 

9106-1.jpg

リニアモーターエクスプレスには、いくつかの磁石が入っています。
エクスプレスのレールには2種類
・レール裏の浮上(ふじょう)用磁石
・レール側面の推進(すいしん)用磁石

エクスプレス本体にも2種類
・本体裏の浮上用磁石
・中央の車体に推進用電磁石

浮上用磁石は、お互いがくっつかず反発するように、S極とN極の位置を合わせています。磁石同士が離れていこうとするので、以下のように自然と浮いていきます

9106-3.png

推進用磁石は、S極とN極が交互に続く特殊な磁石と、リニアモーターエクスプレス本体に内蔵された電磁石を利用しています。
電磁石は「電気を流すことで磁石になる」ものです。電気の流し方を逆向きにするだけで、S極にもN極にもなれます。
この仕組を利用して、S極同士で反発→N極へ近づく→【切り替え】→N極同士で反発→S極へ近づく の繰り返しでエクスプレス本体が前に進んでいきます。9106-4.png

 

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家で作る氷と買った氷の違いって?

見ればわかる氷の違いを研究しよう!

 

【氷のふしぎ体験キット】

 

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暑い季節にお世話になるのが「氷」。

みなさんは、コンビニエンスストアで売られている”氷”を買ったことはありますか?

市販されている氷は、飲物に入れた時に透明で、なおかつ氷が解けるのが遅い。と感じたことはありませんか?

 

実は、家の冷凍庫で作る氷と、市販されている氷では同じ水道水で作られていても出来上がりが違っているのです。

その違いは、

ゞ気が入っているかいないか

不純物が入っているかいないか

 

の違いです。

 

家の製氷器で出来上がった氷をよお〜く見て見ると、空気のつぶつぶが白く見えています。

水を凍らせると外側から徐々に凍っていき、その時に空気は内側へ内側へと押し出されていきます。

その空気が集まって白くなっているのです。

また、その時に不純物も一緒に集まって凍ることで白っぽくなってしまうのです。

 

 

では、どうすれば透明でなかなか解けない美しい氷を作ることができるのか?

それが、【氷のふしぎ体験キット】を使えば、透明で、なおかつまんまるの氷を作ることができるのです。

 

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不純物の少ない水を使うために、一度沸騰させた水を使うのもポイントです。

そして、一気に凍らせるのではなく、じわじわ凍らせるのもポイントで、そのため、このキットには凍らせる容器の周り、断熱材を蒔くことで少しずつ凍るように工夫がなされています。

 

 

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身近に接している氷にもたくさんの謎は隠されてます。

少しでも疑問に思ったことを考えてみる。

なぜなんだろう?と。

その好奇心は立派な研究につながります。

 

・北極の氷と南極の氷はどちらがしょっぱいのか?

・色水を凍らせるとどうなるのか?

・とけにくい氷って作れるのか?

 

 

たくさんの疑問を考えるのは楽しくて、理由が自分で納得できたという体験は子供たちの知識欲を満たします。

なんでもインターネットで調べるだけで済ませるのはやめて、自分で考えて答えを導きだす楽しさを子供たちには知ってほしいものです。

 

友だちと行う夏休みの自由研究にもおすすめです。

 

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詳しいテキスト付きですので、とても理解しやすい工作キットです。

 

 

■商品サイズ/組立済:Ф100×165mm、部品最大:Ф100×40mm

■材質/PP、EVA、シリコンゴム

■セット内容/断熱材上×1、断熱材中×1、断熱材下×1、製氷器 下容器×1、製氷器  上半球×1、
製氷器 下半球×1、シリコンゴムパッキン(大 小)×1、テキスト×1

 

 

【氷のふしぎ体験キット】

 

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身近な不思議を考える

ドレッシングが2層に分かれる理由 

 

の不思議 科学で解明】

 

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サラダを食べる時にかける”ドレッシング”。

冷蔵庫から取り出してみるとくっきり2層にわかれていますね。

 

55737f.jpg

 

上の方には油分が、そしてそれ以外のものが下に沈殿しています。

使う前にしっかりと振って混ぜますが、またしばらくすると2層に分かれる・・・

なぜ混ぜたのにまた分離してしまうのか?

 

ここでさらに疑問がでてきます。

それは、マヨネーズです。

マヨネーズは”酢(水分)”と”油”を混ぜてできています。

でも、マヨネーズが分離していることはありません。

これはなぜ???

 

 

身近な疑問の答えがわかるのがの不思議 科学で解明】なのです。

 

試験管を使って水と油の実験!

水と油はなぜ混ざらないのかを大研究。

そして、本来まざらないとされている水と油を混ぜる方法とは・・・

 

 


・水と油はどちらが重い?

・水と油は混ざり合うのか?

手作り油時計を作ってみよう。

水と油の不思議を調べよう。

楽しみながら、学習できる教材です。 

 

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■商品サイズ/15ml試験管:Ф17×101mm、試験管フタ:Ф23×11mm、試験管立て:160×50×67mm、
試験管ジョイント:Ф23×21mm、発泡剤:Ф17×15mm

■材質/試験管・ジョイント PP、試験管立て ABS

■セット内容/プラ製15ml試験管×2、試験管ジョイント×1、発泡剤×5、試験管立て×1、着色料(赤・青・黄・各1g)×各1、
テキスト×1

 

 

身近で疑問に思ったものを研究する。

教科書でただ読むだけとは違う、実体験した勉強は頭に深く残ります。

気になったこと、疑問に思ったこと、考えた事・・・

たくさん考えて、自分の知識を増やしていってください。

 

 

油の不思議 科学で解明】

  

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 木目の色の違いを活かした作品作り

自分だけの作品を作ってみましょう

 

【ウッドシート プラークセット】

 

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モノづくりを趣味としている方は多く、様々な工作キットが販売されています。

その中でも木を扱った商品はとても多いのですが、これは、”ウッドシート”を使った作品が作れる工作キットです。

 

 

ウッドシートは、自然の木目を印刷したシール式のシートです。

このセットには7色のウッドシートが入っています。

 

 

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◆ウッドシートの作り方◆

 

/淙舛鮃佑─△Δ垢せ罎筌肇譟璽轡鵐哀據璽僉爾鳳筆で原画を描きます。

∋箸い燭ち悩爐妨恐茲髻▲肇譟璽轡鵐哀據璽僉爾筌ーボン紙などで写します。

8恐茲忙箸Ε掘璽箸瓦箸某分けをして、分かりやすくしておきます。

じ恐茲鬚Δ虔屬靴董▲Ε奪疋掘璽箸領¬未鳳筆で強くこすり、図柄を写します。(一番下になる図柄から、重なるように型を写していきます。)

ソ颪写した線を正確に、カッターナイフやハサミでカットします。(後でボードなどに貼る時に、すき間ができないように少し大きめにカットしておくといいでしょう。)

切ったウッドシートを使いたい素材の上に置いて、ズレや狂いがないか確認します。狂いがあった場合、カッターナイフやハサミでカットして直します。

ДΕ奪疋掘璽箸離掘璽襪領∋罎鬚呂して、一番下になる図柄から重ねるようにして貼っていきます。

 

 

きイ虜邏箸梁悗錣蠅法型紙を作りウッドシートに直接貼り付けてカットする場合

トレーシングペーパーやカーボン紙で、2〜3枚書き写し、1ピースごとに型紙を切り、ウッドシートの裏面にセロハンテープで軽く止め、型紙に合わせて正確に、カッターナイフやハサミでカットします。(少し大きめにかっとしておくといいでしょう。)

 

 

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想い出の風景や絵をデザインすると楽しい自分だけの作品を作ることができます。

大人の趣味にはもちろん、子どもたちの夏休みの工作にもおすすめです。

 

色や形のバランスを考えながらの作業は、想像力を豊かにし、指先を使う作業は脳の活性化にも役立ちます。

 

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自分の趣味の時間をゆっくり楽しみませんか?

 

 

■商品サイズ/230×135×12mm
■商品内容/プラーク 230×135×12mm×1、ウッドシート 7色セット 140×200mm×1
工作専用カッターナイフ×1、吊り金具×1、ペーパー×1
■商品素材/木
※工作専用カッターナイフ付

 

【ウッドシート プラークセット】

 

 

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