コズミックカレッジ過去の開催会場

別府市立少年自然の家「おじか」

主催

別府市教育委員会 別府市立少年自然の家「おじか」

開催日時

2020年08月29日 9:30〜15:30

開催会場

別府市立少年自然の家「おじか」

会場住所

別府市大字別府字小鹿4374番地

対象学年

5歳以上〜中学3年生まで 50名

応募人数

50名 先着順

参加人数

18家族66名

参加費

150円

プログラム

時間 プログラム内容 担当講師
10:00〜15:30 【おじかの夏祭り 水遊びをしよう 竹水鉄砲作り・入浴剤ペットボトルロケット作り】
<実施概要>竹で作る水鉄砲を作り、入浴剤水ロケット作り、水遊び

・竹水鉄砲作りは、少年自然の家「おじか」の山に自然に自生している竹から、竹水鉄砲を作ります。竹筒から水が漏れ出ないようにしっかりと水を閉じ込める工夫が大切です。竹筒にぴったりと合う棒の形状になるよう工作しましょう。
・入浴剤ペットボトルロケット作りは、既製品を購入するのではなく、普段の身の回りの生活にある材料でロケットを作り、何度も試行錯誤して遊べる水ロケット飛ばしをします。ロケット推進原理である作用・反作用の物理法則を、身の回りにあるもので安全に楽しく再現できることがポイントです。

・今回、募集人員50名に対して、66名もの参加(キャンセル待ち8名)数がありました。申込当日、受付開始時刻8:30の時点ですでにメール申込が5件、時間と同時に電話申込もありました。8:58の28分間で募集定員締め切りとなりました。メール、電話、FAXでの先着順の受付でしたが、参加された方は別府市を中心に、大分市、由布市など、周辺の地域にお住まいの方々からのお申し込みをいただきました。JAXA宇宙教育センターの教材をアレンジした今回の主催事業の様子を、皆様の参考になればと思い、できる範囲で詳細に紹介させていただきます。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
10:00〜11:30 【活動1 竹水鉄砲を作ろう! 工作の様子】
<実際の活動の様子>
・作業にあたり参加者の皆さんの安全・安心のため、新型コロナウイルス対策として、参加家族それぞれが2m以上の間隔をとることができるよう、作業台を配置しました。
・竹水鉄砲のポイントは、竹筒に水を吸い上げたり竹筒から水を押し出したりできるよう、密閉することです。お気に入りの長さになるよう竹筒と押し棒をノコギリで切り出し、竹筒の中心にキリで穴を開けます。参加者の皆さんの中には、穴を複数開けて同時に何本も水が出るように工夫されている方もいらっしゃいました。

・次に、竹の押し棒の工作です。竹の節に滑り止めマットを巻き付け、その上からスポンジを巻き付けます。きつすぎず、ゆるすぎない加減が難しいのですが、試行錯誤をしていました。

別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
11:00〜11:30 【活動1 竹水鉄砲を作って遊ぼう! 水遊びの様子】
・完成した竹水鉄砲を外で的に目掛けて遊びました。水を閉じ込めることがうまくできず、竹筒に水を入れても筒の手前側から水が漏れてしまう参加者もいました。再調整をして、再び的に目掛けて水鉄砲を撃ちました。皆さん何度も試行錯誤を重ね、お気に入りの竹水鉄砲を作ることができました。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
13:30〜14:30 【活動2 身の回りにある素材でペットボトルロケットを作って飛ばそう! 工作の様子】
・ペットボトルロケットは市販品もたくさんありますが、参加者皆さんがご家庭の身の回りにある材料を用いて作り、何度も繰り返し飛ばすことができることを考慮して、入浴剤を推進剤とした水ロケット作りを考えました。

・500mlの炭酸飲料ペットボトル2つ、1Lの牛乳パック1枚、竹の割り箸1膳、ビニールテープ1巻、炭酸ガス入りの入浴剤20g(1回あたり)を用いました。

・水と空気を推進剤とした水ロケットでは、重心バランスや空力中心を考慮してロケットのフェアリング部分に油粘土を入れたり、新聞紙を丸めて固定したりして作ることが一般的ですが、今回の入浴剤ロケットではできるだけ自重を軽く作る方がよく飛ぶため、ペットボトルを3分割し、飲み口の部分をフェアリングに、中央部分をスカートの土台とし、機体を作りました。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
14:30〜15:00 【活動2 身の回りにある素材でペットボトルロケットを作って飛ばそう! ロケット飛行の様子1】
・500mlのペットボトルに対して、1回のロケット入浴剤20gを用います。竹の割り箸は、打ち上げランチャー用です。しっかりと漏れ出さないようにペットボトルに封をして、炭酸ガスを閉じ込めます。石ブロックに竹筒を設置し、その竹筒に入浴剤と水を入れたロケットを入れます。水を入れるとすぐに炭酸ガスが発生するため、慌ててしまいますが、慎重に確実に栓をしましょう。

・石ブロックには、竹筒と合わせて、ロケットの進行方向をガイドするために杉板を差込み、簡易的なランチャーを作りました。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
14:30〜15:00 【活動2 身の回りにある素材でペットボトルロケットを作って飛ばそう! ロケット打ち上げの様子2】
・竹の割り箸とビニール袋、ビニールテープで打ち上げランチャーを作ります。炭酸ガスを機体に閉じ込めるために、割り箸の先に買い物袋(1Lの牛乳パックが4本入る大きさ)1枚を細く折り曲げ、割り箸に巻き付けていきます。棒キャンディーのような先が丸い形状をイメージしてください。ペットボトルの飲み口のサイズは2cm5mmですので、ギュッと差し込むとぴったり栓ができるように、少し太めになるよう作ってください。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
14:30〜15:00 【活動2 身の回りにある素材でペットボトルロケットを作って飛ばそう! 比較としての空気と水ロケットデモンストレーション】
・今回は全て身の回りにある材料で作っていたのですが、炭酸ガスをしっかりと閉じ込めることがポイントですので、栓の種類を変えて予備実験したところ、コルク栓や、フラスコのゴム栓(サイズ:23×21×23,No6という製品)に棒を取り付けるとより密閉度が確保でき、漏れることなく打ち上げができました。

・打ち上げ角度が45度になるように、木製ランチャーを自作してみました。ゴム栓と木製ランチャーによる入浴剤ロケットの飛距離は10〜15mでした。

さらに、推進力を入浴剤ではなく水と空気にするとどの程度飛ぶか、というデモンストレーションを行ました。入浴剤水ロケットは、発射のタイミングが20秒〜長くて1分程度かかります。先にJAXAより貸与して頂いた水ロケットランチャーを用いてロケットを打ち上げ、次に入浴剤ロケットを自作木製ランチャーから打上げました。

推進剤の違いで飛距離が異なることを、参加者の皆さんに本物で確認していただきました。
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
14:30〜15:00 【活動2 身の回りにある素材でペットボトルロケットを作って飛ばそう!】
空気と水を用いた水ロケットの取組は実践報告例がたくさんありますが、色画用紙と新聞紙、油粘土でフェアリング部分を作る水ロケットは一度飛ばすと先が潰れてしまい、次の2回目に挑戦しようという気持ちが薄れてしまうように感じます。

今回、500mlのペットボトル2つで作る入浴剤ロケットは、フェアリング部分にもペットボトルの上部(蓋の部分)を用いるため、衝撃吸収にもなり、何回打上げてもロケットの形が壊れません。牛乳パックで羽を作ることで、濡れても柔らかくならず丈夫です。入浴剤に色がついているため、ロケットが飛ぶ際にいろいろな色の軌跡を描くので、見ていてとても楽しいです。

栓の部分がキーポイントになります。この辺りに改良を加え、さらなる教材開発を行たいと思います。この結果報告をご覧になられている方でご意見・アドバイスなどをお聞かせいただけたら幸いです。別府市教育委員会指導主事・渡邉克裕
別府市教育委員会指導主事 渡邉克裕
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