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大人の科学マガジン

ホームスター プラネタリウム

改良をかさねてたどりついたかたち

 

 

 

 

 

2005年9月に発売した大人の科学マガジンVol.09「究極のピンホール式プラネタリウム」は、発売以来版を重ね、発行部数は50万部を超えています。

実はその年は あちこちの科学館などでプラネタリウムが閉鎖していく状態でした。

しかし不思議なことに、それとは逆行するようにプラネタリウムについての教材が話題になりはじめた年でもあります。

 


人々ははるか昔より星を求めていた

 

天文学は、自然科学として最も早く古代から発達した学問です。先史時代の文化は、古代エジプトの記念碑やヌビアのピラミッドなど、天文学に関係する遺物を残しています。発生間もない文明でも、バビロニアや古代ギリシア、古代中国や古代インドなど、そしてイランやマヤ文明などでも夜空の入念な観測が行われていました。

 

 

妥協しない本物を目指して

 

1万個の星空をうたったふろくのプラネタリウムは、部屋中を星でうめつくしてしまうところが特長でしたが、光源に使った普通の豆電球ではそのフィラメントの形がそのまま星の形として現れていました(ピンホール式である以上、それはやむを得ないことでした。)

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※ピンホール式

文字通り針でついたような小さな穴を通して、投影面に光源をそのまま映し出すしくみです。

 

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求めるもの それは 「フィラメントの小さい電球」

ピンホール式プラネタリウムの光源に求められるのは“限りなく小さく”、“点に近い形”で、“ほぼ全方向から同じに見える”ものということになりました。

 

 

ph08.jpgのサムネール画像

 

このキットの光源に使われている電球はこれまた素晴らしく、今までに見た事が無い電球です。

なんと専門の職人さんによるひとつひとつ手作りの特注品!!

 

 そして 正確なデーターにもとづく 星の配置と等級の調整

新恒星データを正十二面体のそれぞれの面に、加えて作成されています。

等級ごとに星の大きさを微調整し、さらに等級ごとのデータに加えて、今回の最大のポイントとなる天の川のデータも加え作成されています。

星の大きさはそのままに、すべての等級のデータが正確に配置されています。

 DSC02046[1].jpg

そして 天井のみに投影可能なホームスターに対して、これは本体の足元近くまで(少し傾けた状態だと天井から壁・床まで)と照射範囲が圧倒的に広いです。

少し小さめの部屋(12平米)を真っ暗にした場合、部屋全体が一面の星空に包まれます。

 

大人の科学のピンホール式プラネタリウムが進化した。
超静音の自動回転機構とオートオフ機構も装備。
あなたの部屋に究極の先の星空を映し出す。
驚くほどリアルな星空に包まれます。


新型ピンホール式プラネタリウム

 

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理科の知識だけじゃなく、美的センスも必要かも!?

身近なペットボトルで風力発電してみよう!!

 

【風力発電工作キット】

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ペットボトル2本を使って風力発電機を作ることができるキットです。

セットにはLEDがついているので、風をうけてプロペラが回ると発電してLEDが光るのを見ることができます。

これは、風力発電の仕組みと同じです。

 

◆風力発電

 「どうやって風を電力にするの?」

 

風の運動エネルギーを電磁誘導を利用して電気に変えています。

風車が受けた回転運動で発電機(モーター)を回し、電磁誘導を利用して電気を作り出すのが風力発電です。風のエネルギーの約40%を電気エネルギーに変えることができる風力発電は、他の発電方法に比べて効率性に優れています。また、燃料を必要とせず廃物もないので、地球温暖化や公害の心配のないクリーンな発電方法としても注目されています。風が強く風車の回転が速くなれば、発電量も増えます。

 

それならば・・・

「台風の時には、いっぱい発電するのか?」と疑問に思ったんですが、台風のような強風の時は風車が止まるように設計されているそうです。

それは、そうですよねwあぶない・・・

 

 

ペットボトルを切って風車を作る方法は、詳しい説明書が入っています。

(ペットボトルは付属していませんので、ご準備ください)

小学生のお子さんが読んでもわかりやすいもので、1時間ぐらいで作れます。

ペットボトルを切った断面はあぶないので、けがをしないようにしてください。

 

そのままでは、透明でちょっとつまらないかもしれないので、油性マジックやポスカなどで好きな色を塗るのも楽しい作業です。

 8974c.jpg







実際に作って風をあててみると、勢いよく風車は回りますが、なかなかLEDライトがつかないこともあります。

風のつよさや、羽の工夫などなど

いろいろためしてみるのもよい体験・実験・観察になると思います。

友達とそれぞれ作って、どっちが早くLEDライトをつけられるか、かっこいいのを作れるかを競うのも楽しそうですね♪

友達とコミュニケーションをとりながら勉強できるなんて、一石なん鳥にもなります。

 

夏休みの自由研究にはもちろん、出先で風力発電の風車をみた後で、授業で習ったときになど、興味がわいたらやってみてください。

教科書の文字を追うだけでなく、頭で考えるのは、子供だけでなく大人にとってもいいことです。

普段あまりつかわれない右脳をフル活用して、楽しく右脳を活性化させましょう!

 8974b.jpg

◆セット内容◆

 発電用モーター

 ペットボトル取り付けキャップ

 支持軸

 本体カバー

 LED

 

 

【風力発電工作キット】

 

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牛乳パックやペットボトルを使って作れる工作キットです。

 

みのまわりにあるものから作るので、簡単に材料をそろえることができ作品としてもとてもきれいなものに仕上がります。

 

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昼間に太陽電池で電気を充電、周りが暗くなると自動でフルカラーLEDがピカピカと光りだすソーラーランタンのキットです。

ランタンのボディーは牛乳パックなどをリサイクルして使います。

自分だけのオリジナルデザインのエコランタンを作りましょう!

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牛乳パックの側面を切るときは、中に新聞紙などをパンパンにつめこんでから カッターなどで切り込みを入れていくと 上手に仕上がります。

この教材は、10歳以上が対象となっていますが、保護者の方と一緒につくることで何歳のかたでも楽しくつくることができます。

作業時間は約1時間です。

 

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LEDが付いた基板にソーラーパネルと電池BOX、装飾用の両面テープとトレーシングペーパーが入っています。


基板は完成品なのでコネクタを接続するだけで機械部分は完成です。

 

★注意点

使用できる電池はeneloopなどのニッケル水素充電池。
本体に『Ni-MH』と表記されている電池です。
これ以外の電池は危険ですので使わないでください。
なお、ニッケル水素電池は付属していません。

 


部品数も少なく、見た目とてもシンプルなのに充電のコントロールから暗くなると自動でLEDを光らせる機能などが盛り込まれており、基板の大きさからしても非常に優れたキットです。

 

 

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牛乳パックソーラーランタン

 

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ずらりならんだ ペットボトルソーラーカー

子供たちのオリジナルソーラーカーです

ori_solar2[1].jpgのサムネール画像

 夏休みの自由研究と自由工作

これを1つつくるだけで 両方の課題をクリア!

使うものは カッター・テープ・ハサミにペットボトルです。

また牛乳パックなどの空き容器を使っても作成できます。

 

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 ★つくりかた

ペットボトルは今回 両面テープなどで張り付けやすい角型ボトルを準備しました。

 

 

 

 まず 前輪・後輪を組み立てます。

モーターコードを挟み込まないように注意しましょう

 

photo01[1].jpg

 

 

ペットボトルに配線を通す穴をあけます。電動ドリルがない場合は、ハサミかカッターを使ってあけましょう。

穴をあけずにコードをペットボトルの外側に巻きつけたり、まとめるのもいいです。

 

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ペットボトルに配線コードを通します。このあと太陽電池につなくので、極を間違えないよう気を付けてください。

 

 

 

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前輪・後輪・太陽電池を両面テープではりつけると出来上がります。

最後は飾りをつけたり、色を塗ったりしてオリジナルのソーラーカーを完成させましょう

 

 

 

作業時間は1〜2時間程度です。

対象年齢10歳以上となっていますが、保護者のかたと一緒であれば どなたでも作れます。

 

 

photo04[1].jpg

 

ここまでで工作ができたら、

次は、太陽エネルギーをパワーに変えてぐんぐん進む様子を観察しましょう。

太陽のエネルギーって、今私たちの生活になくてはならないものになっています。

身のまわりで探してみよう。

太陽電池の仕組みや省エネルギー・環境問題について自由研究にはいりましょう。

 

 

 

 

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ペットボトルソーラーカー

 

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意識的に脳を使うことは簡単

集音器で普段きかない音を聞いてみよう

 

 

音を集める器械を手作りする理科実験工作キットがあります。

小さな音や遠くの音が集音器を使うとどんなふうに聞こえるのか知りたくないですか?

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先日、小学校5年生の男の子が、この集音器を夏休みの自由研究にしたいと話してくれました。

「なんで集音器にするん?」と聞くと

「おもしろそうや〜♪」

「何の音を聞くん?」

「遠くのヒソヒソ声が聴けるんやろ〜」

「それはそうだけど、それだけー?」

「そうやあ」

と言い切られてしまいました(ーー;)

動機はこれって・・・ちょっと複雑です。

でも、『おもしろそう』 っていうのは大切なきっかけとなるんです。

おもしろそうを活かしてぜひ聞いたことのない音を聞いてほしいと思いました。

 

 

 

●パラボラ(放物線型)による反射集中と、電気的増幅によって音を拡大します。

 

93101-1.jpg

 

マイクから入ってきた音を回路基盤で増幅させイヤホンから聞きます。

 

 

突然ですが、音はいつどこで聞こえていますか?

 

いつでもどこでも聞こえていますが、私たちは常に音が聞こえることをあたりまえのように考えています。でも本当はどこでも音は聞こえるの?山の上?海の中?宇宙は?

 

そもそも音って?なんでしょう

 

海や山に行ったことありますよね。山では鳥のさえずりや川の音、もちろんお話もしました。

海にもぐっていきをはくとゴボゴボと音が聞こえますし、イルカの鳴き声を聞くこともできます。

しかし、宇宙には音ありません。

聞こえる聞こえないの違いは、私たちの周りを空気や水がとりかこんでいるかいないかというところ。

そうです!

「音」とは空気や水の振動のことということになります。宇宙も、宇宙船にもどれば話は別です。船内には空気があるので音は伝わります。

 

 

 太鼓の音を聞くと音と一緒に振動を感じますね。

 

 

音叉(おんさ)って知っていますか?

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ふたつならべた音叉の左側を強くたたくとオシロスコープいっぱいに波形が現れます。

今度は右の音叉を弱くたたくと小さな音となり波形は大きい音のときより小さく出ます。

このように音の大きさによって波形の大きさがかわります。

左の音叉をたたくと右の音叉も共鳴するのは、さきほど述べたように、音が空気の振動により音波となり伝わるからです。

 

「音」が鳴る仕組み

⇒音は空気や水、または固体が振動(しんどう)して伝わる

 

 


じゃあ、私たちはどこで音を聞いているのでしょう?

そう、耳で聞いています。

でもどうやって音を聞き分けているの

 

人間の耳のしくみ

鼓膜の振動はとても小さいので大きな振動に変えて内耳(ないじ)につたえなければなりません。

小さな振動を大きな震度にかえることを増幅(ぞうふく)と言います

耳の中でこの役目をするのが中耳にある耳小骨(じしょうこつ)とよばれる小さな3つのほねです。振動が大きくんなるように重なって 鼓膜の約3倍の振動を内耳につたえることができます。

 

普段は聞こえなくても 耳をすますと聞こえてくる音があります。

歌のある音楽を聴いてよく聞こえる音とはなんでしょう。

声が一番よく聞こえますが、歌は言葉の意味があるから強くきこえるのかもしれません。

でも音楽には歌以外の楽器の音もたくさんはいっています。

ピアノだったり、ドラムだったり。注意して聞くと その楽器の音だけを拾って聞くことができます。

 

  

音の違いがよくわかる動画です。

手作り集音器で虫の音を聞きました。とてもよく聞こえます。

「聞く」と「聞こえる」の違いがわかりましたか?

意識的に脳で聞いてください。それが脳の活性化につながります。

聞くことは五感です。左脳をフル回転させることができます。

 

左脳は論理的な思考や文字、言葉を担当しているのにたいして、右脳はイメージ、想像、直感といったものを担当しています。


もちろん左脳だけとか右脳だけというように、どちらか片方だけを使うことはありません。中央では脳梁という連絡管によって、お互いにつねに連携しあっています。

 

小学校・中学校・高等学校の勉強方法は、テキストや教科書、受験参考書を読み解き明かすことになります。

それは文字や文章、単語にかかわることが多く

毎日の学校生活では、どうしても左脳偏重になってします。

ただ教科によって、英文や古文、現代文を読むときにイメージを使いますので、全く右脳を使わないわけではありませんが左脳に偏った学習をしています。

 

実は右脳は左脳にくらべて許容量がはるかにあります。割合でいうと 95 : 5 です。

ですのでもっと右脳を活性化させれば 能力は格段に上がります。。

脳は、放置していると鈍ってきて衰えますが、鍛えることによって脳細胞が増殖したり、連携が強化されます。筋肉トレーニングと同じことです。

眠っている右脳の領域が活性化して、未知なる能力がひきだされるのです

 

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