第2土曜科学教室「まわして遊ぼう、コマや竹とんぼ」(7月12日実施)

茨木市教育研究所


  今日は、厚紙とつまようじだけで、コマをつくります。簡単に作れる分、調整が難しいです。けど、簡単だからこそ何度も作ったり試したりできます。

      作り方の手順はたったの2つ

@・型紙を厚紙にはって、形にきる。

A・中心に穴を押しピンであけて、爪楊枝をさす

たった、これだけで完成。

指でひねってまわします。

 

1・コマをつくってまわそう。 

@どっちがよくまわるかな?

    大きなコマ?小さなコマ?

Aクリップをつけて、まわしてみよう

どっちがよくまわるかな?

重いコマ?軽いコマ?

Bなぜ、よくまわるのかなと、聞いてみると

「いきおい」があるから・・・という意見がでました。

この「いきおい」のことを、回転モーメントといいます。

 一見、大きい方が回りやすいように思えるのですが

やってみると、小さい方が回りやすいことが多いようです。

◎ 大きい方が、「いきおい」がついていいように思えるけど、大きいコマはいがんだりしやすく、とまりやすいです。大きいコマはまわりやすいはずだけど、しっかりと軸を固定していねいにまっすぐにつくらなければなりません。

◎ 小さなコマは、確かに「いきおい」がたりません。けれど、いがみにくいので、意外とまわしやすいです。そして、その「いきおい」は、クリップの重さでおぎなうことができます。

何回かまわしていくと、コマと「じく」が空まわりを始めて、まわらなくなります。そのときは、穴をセロテープでふさいで、もう一度「じく」をさしなおします。けっこう何回もしなければなりませんが、ガムテープでふさぐと、けっこうもつようです。

 ボンドか何かで、とめたら?という声がでましたが、ボンドで固定しても全くはずれないわけではありません。そのたびにボンドでとめる手間を考えると、そのたびテープで穴をふさいでいく方法の方が手軽です。  

2 色をぬったこまをまわそう

最初は、なかなかまわせなかった子ども達も、こつをつかみだすと、2つめ3つめとコマづくりに熱中してきました。2色でぬりわけたコマがどんな色にかわるのかを、ためしていきました。

◎赤と青にぬり分けたコマは、まわすとむらさきに見える。というように簡単に予想できるものもありましたが、子ども達の実験の中で、おもしろい発見がありました。

○灰色といっしょにぬった色は変わらない。

灰色とオレンジにぬりわけたコマをまわすと、オレンジのままでした。

灰色というのは、光の色でいえば「白」の暗いものということが分かります。

○赤と白にぬりわけたコマをまわすと、緑がみえる。

たぶん、赤の残像として、赤の反対側の色、緑が目にのこっているからだと思いますが

おもしろい現象でした。

ぬっている色と違う色、形に、熱中していく子ども達の中には、2段のコマをつくる子もいました。

     

 

 

 

 

 

 

 

 

2 色が見えるこまを作ろう。

 ぬっているはずのない色が見えるという現象の他に、コマには白黒なのに、色が見えるというコマがあります。(ベンハムのコマという名前で有名です)

@左の円で、コマをつくります。

そして、まわした瞬間に子どもたちからは、歓声があがりました。

下は、まわっている様子の写真なのですが、残念ながら見えている色は写真には写りません。あくまでも、その場で、見ることでしかできません。なぜ、色が見えるのかも、はっきりしていないようです。脳の働きが関係しているともいわれています。(いわゆる錯覚?)

まわすと、中央部に「赤」周りに「緑」がみえます。

 

 

 A 下のようなコマでも、虹色のようなものが見えます。それから、しま模様がゆっくり動いたり逆に動いて見えたりします。これは、蛍光灯の点滅(1秒間に60回点滅している)と関係があるようです。

 

 

 

2 いろいろな形のこまを作ろう。

◎ いろいろな、コマをまわすのに夢中で、時間が過ぎていってしまい、円以外のコマをまわそうについては、見せるだけになってしまいました。

三角形だけでなくどんな形でも、中心(真ん中)ではなく、重心(そこで、支えればつりあう場所)にじくをつけるとたいがいの形はこまになります。(ただ、地面にひっかかりやすいので、とまりやすいです)

 

2 飛ぶこま を作ろう。

 時間がなくなってしまい、残念ながらこれも紹介・演示実験だけで終わってしまいました。

(時間がある子は残ってまわしていました。)

@・テレホンカードのように、うすくて、かたくて、つるっとしている紙でつくります。

A・左の写真のように、十字に切り取り、風車のように、折り目をつけます。

B・中央部に、穴をあけないていどに「つまようじ」で

へこみをつけます。

C・真上から、息をふきかけます。まがるストローを使うと、息の向きを調整しやすいかもしれません。すると、左の写真のようにまわりはじめます。

D・一生懸命にふきすぎると失敗します。床に押しつけられてしまうからです。あくまでもやさしく、タイミングよくふきます。

E・次が、難しいのですが、よく回るようになってから、急にふくのをやめると・・・・

うまくいけば、コマが飛び上がります!!

 あと、ヘリコプターという実験も用意していたのですが、今度の機会ということにさせてもらいます。簡単コマ作りということでしたが、みんな熱中してつくってくれました。このコマ作りは特別な道具もいらないので、家でも続けてくれればと思います。いろんな模様・いろんな形のコマに挑戦してもらって、いろんな発見をしてほしいと思います。