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 ●斜面に働く力をはかる　　●浮力をはかる　　　●摩擦力をはかる

私たちが暮らしている毎日の生活の中には　目にはみえないですが　さまざまな力が働いています。

たとえば　船が水に浮く時には　浮力という力が働いています。

プールで私たちが泳ぐときにも同じように浮力が働いています。

また、机の上においてある　物体を動かそうと力を加えても動かない場合は、物体を動かそうという力と、摩擦力が釣り合っているということになります。

目に見えないものを見つけるのは　とてもおもしろいと思いませんか？

また見つけた力の強さを測ることができたら　もっとわくわくしますね。

この教材キットでは　３つの実験をすることができます。

●斜面に働く力をはかる　　●浮力をはかる　　　●摩擦力をはかる

はいっているもの

準備するもの

●500mlペットボトル　×2　　●厚めの本　×数冊　　●輪ゴム　　●軽量カップ

●分度器　　●セロハンテープ　　●大きな板　　●はさみ　　　●定規　　●バケツ

●塩　　　●プラスチックの定規　　●下敷き　　

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 軽い荷物を持ち上げる時は　重い荷物を持ちあげる時より　力を使いませんね。

この力の強さを　ばねばかりを使って調べてみましょう。

ばねばかりは　力の大きさを調べることができる道具です。

袋に入った物を　ぶらさげてみます。

ばねばかりの中には、ばねが入っています。

ばねの伸び(あるいは縮み)は、加えた力に比例します。

これはロバート・フックの唱えた法則です。体重計などは、これを利用しています。

現在は力の大きさはN(ニュートン)で表しています。

【ばねばかりの準備】

1.目盛シールを貼る

３種類のばねを区別します。

ばね芯のネジ部と棒部をもち、軽く引っ張った時にのびやすいものから順に

2.5N、5.0N、10.0N用となります。

それぞれのばねに対応した目盛シールを棒部に貼り付けましょう。

黄色シール⇒2.5N

青色シール⇒5.0N

緑色シール⇒10.0N

です。

2.組み立てる

スポンジ、調整ナットの順に使用するばね芯に取り付けます。ナットは真ん中まで回します。

ばね芯をケースにセットし、もう一方のケースを上からかぶせます。

上下にキャップをとりつけます。

キャップの内側の突起をケースに向けて奥まで差し込み、キャップ（上）は左周りに、

キャップ（下）は右周りに回して固定します。

重いものを吊り下げると目盛がどう動くか観察してみよう。

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次は　重さが　重力によってどう変化するかを考えてみよう。

★地球、月、木製では　重さはどれくらい変わる？

地球には　重力があります。

重力とは　地球の中心に向かって引っ張られる力のことです。

しかし、宇宙空間は　無重力です。

無重力空間だと　歩くことはおろか　物や液体などがすべて宙に浮いてしまうことになり、

重さの存在しないこととなるのです。

重力のおかげで私たちは生活することができているのですね。

地球の重力を１とすると　木星は重力 ２．３７倍です。

また月の重力は　０．１６５５倍です。

地球の６分の１なので　人間が月に行けば　体が軽く体重も軽くなります。

月で　ジャンプをすると　地球でジャンプをしたのと比べて６倍飛ぶということになります。

同じ重さでも　重力で重さが変わるのです。

★古代ピラミッドの建設で、石を運んだ方法とは？

重い石をいったいどうやって　運びつみあげたのでしょうね。

多くの諸説がありますが、上の絵のように　てこの原理を使ったり、ころを使って転がすことで

摩擦力を抑えていることがよくわかります。

油を塗っているということも想像されています。

力をうまく使うと　こんなに大きくて重い石も人間の力で運ぶことができるとは驚きです。

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ペットボトルでどうしてゴミを吸うことができるのかな？

毎日お母さんがお掃除をしていますね。

ほうきを使ってお掃除するより　　掃除機なら　細かいゴミがとれて　とっても便利なものです。

掃除機の吸い込み口に手を近付けると

空気が吸い込まれているのがわかります。

これは　どうしてなのでしょう。

空気を吸い込む原理を　工作しながら楽しめます。

サイクロンクリーナー組立キットの仕組み

サイクロンクリーナーのスイッチを入れると、ペットボトル内の空気がプロペラによって

後ろに押し出されて、ペットボトル内の空気が減ります。

空気が減るということは、空気の圧力である気圧もさがります。

空気には　気圧の高いところから低いところへ行こうとする性質があります。

そのため、気圧の高い外の空気が　気圧の低いペットボトルの内にゴミと一緒に吸い込まれるのです。

一般的な掃除機（サイクロン掃除機とは）、吸い込んだゴミを竜巻のように回転させて発生した遠心力の原理を利用して、ゴミと空気をきれいに分離する掃除機です。

お家にある掃除機の内部をみることは　できませんね。

この教材はどうやってゴミを吸いこんでいるのかを　ペットボトルを使って工作し

動きを観察することができます。

キットの中には、プロペラ固定パーツや紙製のプロペラ・モーター・電池ボックスなど１１点の部品が入っています。

自分で用意するものは　500mlのペットボトル(直径65〜70mmくらいの円筒に近い形状のものがいいです）とハサミやカッターナイフ　セロハンテープ　単三マンガン乾電池を２本です。

完成までの工程は全部で16です。

説明書はわかりやすい絵と言葉で書いてあります。

完成したら遊んでみよう

１．ゴミを吸う

※ゴミは紙など軽いもののみ吸いとれる威力に設定しています。

折り紙など　カラフルな色だと　回転をよく確認することができます。

本体背面のスイッチをオンにして　ペットボトルの飲み口部分をゴミに近付けてみよう

勢いよく回転しながらペットボトルの中にゴミが吸い込まれるのが見えます。

２．たまったゴミを捨てる

本体背面のスイッチをオフにします。

ペットボトルの飲み口を下向きにするとゴミがでてきます。

夏休みの工作や　サイエンス教室でも人気の教材です。

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1回の発電で約15分、繰り返し使うと

1枚で約3時間走ります

マグネシウムと酸素と塩水で発電して走り出す、新エネルギーを体験できる燃料電池カーです。
燃料電池に使用するマグネシウムシートは3枚入っていて、1回の発電で約15分、繰り返し使うと1枚で約3時間走ります。空気マグネシウム燃料電池は有害物質を含まない、環境に優しいエネルギーです。

どんな走り方をするのか

まずは　動画をご覧ください。

かっこいい未来的ボディでしたね。

部品点数は１０点です。

10歳以上の子供さんで、作るのに約１時間です。

プラモデルをつくる感じで　パーツを切り離し　組み立てます。

次に発電までの準備をします。

活性炭シートをセットしたら、不織布を上からセットします。

塩水を注入し　マグレシウムシートをセット

これで燃料電池が完成です。

●発電方式/空気マグネシウム燃料電池
●サイズ/W41×H19×D77mm
●重量/15g

【組立に必要な工具】
ドライバー(マイナス)、ニッパー、コップ、棒、塩、水

地球環境にやさしい安全でクリーンなエネルギーは　私たちの大きな課題となっています。

様々な燃料電池が注目されていますが　この教材をとおして燃料電池を体験してみてほしいです。

金属が塩水などの水分にくっつくと、金属の表面では、電子と呼ばれる電気を伝える粒と、金属イオンの粒が発生します。
この電子が電線の中を動くと、電流が流れます。

マグネシウム燃料電池は、金属にマグネシウムを使い、活性炭素に含まれる酸素と塩水の力で、マグネシウムの表面を溶かすことによって、電子を発生させているのです。

実験後は、マグネシウム燃料電池を使った後、マグネシウムの表面はどうなっているかな？ぜひ観察してみてくださいね。

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動力の基本が分かる

風とゴムで動くと聞くと、なんだか少し原始的な感じがするかもしれません。

電気自動車や自動運転の車が台頭してきている現代で、ちょっと・・・

なんて思うかも知れませんね。

しかし、原始的であるからこそ動力の根本というものがわかります。

ではちょっと見ていきましょう

内容物はこんな感じ

これを組み立てるとこうなります。

まだ動力をなにも着けていないシンプルな状態です。

これにいろいろとパーツを着けていきます。

帆を着けた状態です。

うちわ等で風をおくってやり、進めます。

重りを乗せてみるとどうなるのか？帆を外した状態とどちらが進みがいいのか？など実験できます。

次は

画像だと少しわかりづらいですが、輪ゴムを装着した状態です。

付属の発射台に輪ゴムを通し、車体の裏側にあるフックに引っ掛けてあります。

チョロＱのように引っ張ってから離してやります。

どのくらい引っ張るとどのくらいのスピードで、どのくらいの距離を進むのか？

車体の重さを変えてやるとどうなるのか？

帆があるときと無いときの違いは？

など遊びながら実験ができます。

最後は

 輪ゴムを使ったプロペラ動力です。

飛行機の模型なんかでもよく使われていますね。

どのくらいゴムをねじるとよく進むのか？

ねじる回数が多ければ距離がでるのか？

逆方向にねじってみると？

など、こちらも様々な実験ができます。

大人にとって当たり前のことも、子供にとっては「なぜ？」かもしれません。

そして、子供に「なぜ？」って聞かれたときにきちんと説明できるでしょうか？

動力の基本・・・ものが動く仕組み・・・

意外と大人も分かってないかも知れませんね。

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便利なハンディ掃除機を自作できます。

机の上や、ちょっとした隅にあらわれるほこり達

大きな掃除機を出してくるほどではないし、手でつまむのも衛生的に気になる。

ティッシュを使ってもいいけど、なんかもったいない。

そんなときに便利なハンディタイプの掃除機を自分で作ってしまえます。

見た目はペットボトル感が前面に出ていますが、

しっかり仕事をこなしてくれるクールなナイスガイです。

組み立て前はこんな感じです。

掃除機作るなんて大変じゃない？と思われるかもしれませんが、

パーツ数もそんなに多くないので、わりと簡単に組み立てられます。

掃除機の仕組みも知れて面白いですよ。

自分で作ったものがちゃんと作動して、しかも役に立つってなかなかに嬉しいものですよ。

机の上など、手の届きやすいところに置いておいて、

パッと使えるようにしておくと便利ですね。

※ペットボトルと電池はご自分で用意していただくようになるので、ご注意を

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