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糸を吹き出すストロー鉄砲
−空気が流れると押されたり引っ張られたりするそのしくみを考えよう−
執筆者:北方圏理科振興協会所属:斉藤 孝先生(北海道実行委員長)
先生からひとこと
物理の面白さは、とらえ方、考え方でずい分違う。十分老後を楽しむ道楽になり得る。
物理を如何に面白くし、生活の中で楽しむかを今後も追求していこう。
なんの実験かな?
空気が流れると、空気と空気どうしも抵抗があり、空気と接する糸も抵抗を受けて、
流れの方向にひっぱられます。また、大気中で空気が流れると、その流れの「側圧」は
大気圧よりも低くなることがわかります。
1.よういするもの
・曲げることができるストロー
・糸または毛糸(ナイロンかアクリル)
・はさみ
・セロテープ
2.やりかた
2つのストローを図のように組合わせ、セロテープで包みくっつけますが、作る順序として、
1.曲がるストローをひきのばし少し曲げて、図の位置に、はさみでストローと同じくらいの穴をあける。
2.もうひとつのストローをななめに切る。
3.図のように1.のストローに糸を通し(通しずらいときは、針金か棒を使う)通った糸の両はじを結びます。
結び目はなるべく小さくして余った糸のはしを切ります。
4.つぎに図のように途中の穴から棒を通して、2.のストローを図のようにさしこみ、その合わせ目から空気がもれないように、セロテープを巻いて下さい。
5.棒をぬいて、糸をまわしてごらんなさい。吹いて下さい。
3.不思議はどこだ
糸が吸い込まれて、まわるのはなぜだ?
4.かんがえかた
つよく吹くと糸がどんどん吹き出されるのがわかりますが、同時に糸がどんどん吸い込まれていきます。
空気の流れが速いと側面は圧力が低く、まわりのものを流れの中にひきこんでしまいます。この性質を利用してストロー鉄砲はできています。
また引き込まれた糸は、筒の中の空気とのまさつにより空気に引きずられるように飛び出していきます。
作り方のコツ
糸の結び目がひっかからないように、小さく結び、柔らかくつぶして下さい。