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地球の構造と地震のメカニズム

 

 地震のメカニズムを学習できる その1からの続き

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図では上側の 一本の長い方です。

これを しゅう曲(しゅうきょく)モデルといいます。

 

両手にしっかりをもち 左右に引っ張ってみたり 中心に向かって押します。

押し合った場合 力の逃げ場がなくなり しゅう曲モデルは上に曲がったり、下に曲がったりすることがわかりますね。

大陸プレートは海洋プレートと違って軽いので、マントルにしずむことはありません。

しかし同じ大陸プレート同士がぶつかると どちらかが沈み、どちらかが浮き上がってしまいます。

プレートの盛り上がりでできた山が、マッターホルンやエベレストです。

また、力に耐えきれず プレートが割れてしまうことによりできた地形を断層と呼びます。

 

次は図の下側の3つに分かれているものを使います。

これは 断層モデルです。

断層モデルをゆっくり引っ張ったり 中心に向かって押してみましょう。

断層には、

●両方が遠ざかるもの

正断層

引っ張りあいで、ずれた断層です。

 

 

●両方が近づくもの

逆断層

押し合いによってずれた断層です。

 

●すれ違うもの

横ずれ断層

逆方向の力によってずれた断層です。

の、3パターンがあります。

断層は力の逃げ道がなくなった場合に見られる地形です。

この断層ができることによっても地震が起こります。

 

 

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地震の揺れについても実験ができます。

地震の揺れ方はひとつではありません。

地震の揺れ方には2種類あり P波とS波と呼ばれています。

P波は「Primary Wave(はじめの波)」

S波は「Secondary Wave(2つめの波)」を略したものです。

特徴として P波は波の速さが早く S波は遅いです。

波の強さは S波が強く P波は弱いです。

波の種類ですが P波は縦波 S波は横波です。

波の伝わりやすさはP波は伝わりやすく S波は伝わりにくいです。

 

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S波は横波ですが、建物を絶対横揺れさせるというわけではありません。

S波は横波なので、上の図のように表します。

もし震源が建物の真下にあった場合は、S波はまっすぐ上に進んでいきます。

この時は波は左右に揺れているので 建物が波の形と同じく左右に揺れます。

逆に震源から遠い場合は、波の形が上下に動いているので、建物も上下に揺れます。

 

私たちは地球上に住んでいる限り地震をさけることはできません。

地震について対処していけるように 地震の多い国では、耐震の建物が作られています。耐震の建物には、さまざまな工夫がされています。

 

ぜひこの実験をもとに、これからの地震への対処などを考えていきましょう。

 

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地球の構造と地震のメカニズム

 

 

私たちが住んでいる地球。青くてとてもきれいですね。

ここでは、地球の内部がどのようになっているのかを見ていきましょう。

 

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外からみた青い地球。内部はこのようになっています。

地球は半径約6400kmの球体で、ほとんどが岩石と金属からできています。

マントルと呼ばれる部分は、岩石・温度は4000度です。

核とよばれる部分は、鉄・コバルトなど 温度は6000度です。

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地球は、バウムクーヘンのようにいくつかの「層」にわけることができます。

地球の一番外側のわたしたちが暮らしている部分が硬い地殻で覆われており、少し内部に入るとやわらかい岩石があります。

この2つの組み合わせが地震の発生に大きく関係しています。

 

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カチカチの地球表面は大きな14枚の岩の板がジグソーパズルのように組み合わさっています。

この板のことを「プレート」と呼びます。海の下にあるのが海洋プレート、陸の下にあるのが大陸プレートです。

このプレートは、ゆっくりと動く岩石(マントル)の上にうかんだ状態になっています。

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私たちは プカプカと海の上に浮かんだイカダのようなプレートの上でくらしていることになります。このプレートは厚ければ厚いほど、マントルに沈み込みます。

 

 【地震発生器の使い方】

 

 

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■材質/本体:ABS、スポンジ:EVA、台紙:紙

■セット内容/地震発生器本体キット×1セット、断層褶曲モデル×各1、建物台紙(未組立・・印刷、トムソン抜加工済)×2
テキスト×1

 

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台紙の青いしるしをツメの位置に合わせます。

下のスイッチを「STOP」に合わせます。

上のレバーを左に引きます。

下のスイッチを「START」に切り替えると動き出します。

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 【地震のメカニズム】

地震にはいくつか種類がありますが、ここでは一般的な地震を紹介します。

このモデルで起こる地震は「海溝型(かいこうがた)地震」とよばれています。

1.海洋プレートが大陸プレートの下に沈んでいきます。

2.徐々に大陸プレートが海洋プレートに巻き込まれ下に沈んでいきます。この時、大陸プレートには元の形にもどろうとする力が働きます。

3.限界に達した大陸プレートは跳ね上がり、元の位置に戻ります。この戻る時の揺れが地震となります。

 

 

 

 55755-120.jpg55755-110.jpg

 

マグマが出てくる場所が「海嶺(かいれい)」プレートが沈み込む場所が「海溝(かいこう)」です。

この海嶺の下670km付近には「ホットプルーム」と呼ばれる温かい場所があり、絶え間なくマントルが上昇しています。逆に海溝付近には「コールドブルーム」と呼ばれる冷えた部分があり、そこでマントルが冷やされることで沈み、対流が起こります。

※大陸プレートは、マントルより軽い岩石でできているのでマントルの中に沈み込んでいくことはありません。

 

地震のメカニズムを学習できる その2へ

 

 

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ソーラーミニカー 太陽エネルギー

 solar Miniature car kit

透明なボディで内部構造がよく見えますね。

そして後輪の角度調整により、直進、右旋回、左旋回が自由にかえられるようになっています。

 

 

ソーラーエネルギーと理解しやすい教材

私たちの生活する環境の中には 太陽のエネルギーを利用して動く さまざまなものが開発されています。

子供たちが はじめて太陽のエネルギーについて学ぶときに

すんなりと理解できるようにつくられた教材です。

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まずは プラモデルのように キットを組みます。

5つのパーツを組んでいきましょう。

注意しながら 配線をしていきます。

車の上部についた 太陽電池に太陽の光を当てると

エネルギーに変わり 自動車をはしらせることができます。

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■商品内容/パーツセット(シャーシ・ピニオンギア・後輪取り付け部品・太陽電池取り付け板・車輪×4)×1、透明カバー×1、
太陽電池(1V 100mA)×1、マイクロモーター×1、シャフト×2、金具×4

■使用電池/太陽電池(1V 100mA)×1個(付属)

■商品サイズ/組み上がり:74×32×36(mm)

■材質/観察容器:ABS

  

 

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 サイクロンプラスチックボトル掃除機

 Cyclone Plastic Bottle Vacuum Cleaner

 

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ほとんどのおうちにある ペットボトルを使って 理科工作ができる教材です。

制作過程も楽しいですが 作ったあとも実用的です。

 

まずは 動画をご覧ください

 

 

サイクロンペットボトル掃除機を試してみましょう

Let's experiment with a cyclone plastic bottle vacuum cleaner

 

 

 

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型紙には 印刷がされているので くみ上げると完成です。

電池とモーターをリード線につないで サイクロンをおこします。

電池のプラスとマイナス 配線の手順など

電気の通り道を考えることにつながりますので

理科の時間に習ったことがしっかり復習できます。

しくみがわかって、ちゃんと紙ごみなど吸い込みます。 

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完成したサイクロン掃除機 かっこいいですね。

外の紙の部分は、何度か使っていると弱くなってくるので、自作したり 補強する工夫もできて楽しいです。

吸ったゴミを廃棄する部分がないので、それも手を加えて改造するという楽しみもあります。

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 ブルーバージョン終了にともない こちらのレッドタイプへの変更となります。

 

 

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 えっ?!これがラジオ!

 

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 そうなんです。

私たちが眼にする ラジオは外装部分によっておおわれているので

実際中身をみることはできません。

スイッチを押せば ラジオが聴ける。チューニングを合わせれば 様々な番組を選べる。

でも。。

ラジオの本当の仕組みを学びませんか?

 

まずは、生活の中で 利用されている電波について、その基本的な特徴を学ぼう。

1.身の周りにある電波を探してみると

テレビ・ラジオ・スマートホン・WiFi・電子レンジ・電波時計・GPS・トランシーバー・カーナビ・パソコンなどがあげられます。

電波を含む電磁波は、生活の中で多く使われていて利便性の向上にはかかせないものとなっていることがわかります。

 

2.使われている電波の種類?

ラジオ放送(AM/FM)⇒音声信号を送る電波

テレビ放送⇒音声/画像/番組データーなどを送る電波

スマートホン(通話)⇒音声信号を送受信する電波

スマートホン(データー)・パソコン⇒文字や画像、音楽のデーターを送受信する電波

カーナビゲーション ⇒位置情報や地図データーを送る電波

電子レンジ ⇒物を温める電波

 

3.電波とは

電波とは 電磁波の一種です。

真空中、空気中、物体中を伝わる電気のエネルギーの波のことです。目には見えません。触ることもできません。そのため電波をキャッチするにはアンテナが使われます。電波の速さは、1秒間に30万kmで、光の速さと同じです。

電波の大きさはヘルツ(HZ)という単位で表し、周波数と言われます。

例えば1秒間に繰り返される波の数が1回なら1HZ、1000回なら1000HZ=1KHZとなります。

 

ラジオについて

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ラジオの電波で、音声や音楽を送るための方法には AM変調とFM変調の2種類があります。

★AM放送

振幅変調 522KHZ?1620KHZ 

電波の届く範囲が広いのが特徴です。が、他の電波の影響を受けやすいので混信や雑音が多くなり 鉄筋コンクリートでは電波が遮られます。

 

 ★FM放送

 周波数変調 76MHZ?108MHZ

電波の届く範囲は狭いですが 他の電波の影響を受けにくく クリアに音が聞こえます。

 

 

★ワイドFM放送 

FM補完放送ともいわれ 都市部でもAMラジオの受信状態を改善(鉄筋コンクリ―トの高層建築や、パソコンの電波を発生する電子機器が多くあり、その影響でAM放送に雑音がはいりやすくなっている状況)するためや、放送地域内の災害対策や難聴対策のためにFMの周波数を利用してAM番組を放送することです。 

 

739-3[1].jpgバーアンテナ、ワイヤーアンテナ ⇒AM用アンテナ、FM用アンテナ

スピーカー ⇒電気エネルギーを音に変換するしくみ

可変抵抗(ボリウム) ⇒ボリウムの仕組み

★電子部品数 23点(はんだづけヵ所:71)

機構部品、プラスチック部品数26点

「はんだ付けトラの巻」と「はんだ付け練習基板」入りで、はんだ付け初心者も安心して工作を楽しめます!

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 はんだづけとは

電子部品間で電気が流れるように、また物理的に接合がはずれないように固定することです。「電気が流れるように接合すること」なので、単に固定するだけでは不十分となります。しっかり学びましょう。

また もしはんだづけに失敗しても、慌てないでください。はんだづけは修正出来ます。

必要な工具は 

はんだごて・ニッパー・プラスドライバー・ラジオペンチ・はんだ・はんだごて台です。 

 

 はんだセットはこちらです

【教材 バラエティ工作キット】

 「AM/FM DSPラジオ」 はんだ付け工作キット

 

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