絶対喜ぶ!お手軽小型ペットボトルロケットの作り方と飛ばし方

ケン博士
こんにちわ!サイエンストレーナーの桑子です。ペットボトルロケットは手作りすることができます。

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夏だ!「小型」ペットボトルロケットを飛ばそう

今回紹介するのは、キットいらずで、くて、簡単作れるもの!そしてそして、安全迫力もあり、500mlなのに、20m飛ばすことも可能なものを、小・中・高生向けに開発しました。感動すること間違いない!学びも多い科学体験を、ぜひご自宅でも味わってください(^^)

小型ペットボトルロケットは、500mlのペットボトル2本を使って作ります。1.5リットルのペットボトルで作る、ロケットと比べると、作ったあとに持ち運んだり、保管するもの断然ラクです(^^)

「でも、小型だと飛ばないんじゃないの?

 と思うかもしれませんが、実はこれが予想以上に飛びます。その距離、

20m以上!

毎年授業で作っていますが、なんとなんと30m!!!を超えて飛ばす強者も現れました

 このくらい飛べば、作って飛ばす感動も十分あり持ち運ぶ・持ち帰ることも可能。また公園や校庭で飛ばすのなら十分な飛距離なのではないでしょうか(ちなみに、1.5Lペットボトルロケットは40mとか50mとか飛ぶので、気楽に飛ばすことができません。)。

実際に飛ばしている様子の動画を掲載しました。

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発射準備完了

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発射!大量の水を噴出します!爽快!(^^)

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赤い矢印で示したところにロケットがあります。

 今回はこのような、小型ペットボトルロケットの作り方を紹介したいと思います。ペットボトルロケットは作用反作用の法則、断熱変化、雲の発生などなど、子供も高校生も楽しみながら学べる最適の教材です(^^)。

科学のレシピ

それではさっそく作り方を紹介します。紙で読みたい見たい方は、wordPDFで用意したので、お好きなものをダウンロードして、印刷をしてご利用ください。

ワードファイル マニュアルはこちら
PDFファイル マニュアルはこちら

動画で作り方を見てみたい方はこちらからどうぞ。それでははじめます!(^^)

用意するもの

<ロケット本体に必要なもの(生徒が一人一個用意する)>

・ペットボトル(500ml)×2(※ 紙で羽を作る場合には1本でOK

 1本は水をためて推進力となるタンクに、もう1本は羽になります。特にタンク用のペットボトルは必ず炭酸用を使用してください。炭酸用は圧力に耐えられるようにプラスチックが通常のものよりも固く、丈夫にできています。柄が無くてシンプルな形をした「三ツ矢サイダー」や「CCレモン」のボトルがとくにおすすめです。

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・ビニールテープ, ストロー, カッター, はさみ,両面テープ, キリ, 板, ペンチ,6号または7号のゴム栓(6号がピッタリ。7号でも可。ハンズで購入可)

・ 空気入れの針(ノズルセット)

ノズルはお持ちの空気入れの形状に注意をしてください。例えば以下のように2種類あります。

 ホームセンターやネットで注文をしましょう。

<発射台に必要なもの(教師などの大人がひとつ用意をすればす)>

・ハンガー,空気入れ,椅子

ロケット本体の作成

① ヘッドと羽の切り出し

ロケットの頭(A)と羽となる銅の部分(B)を切り出します。切るときには、

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① ペットボトルを片手で押さえて、もう片方の手でカッターをもち、刃をボトルに垂直にあて、上から押し込むようにして小さな穴をあける

② その穴にはさみの歯を差し込み、回転させてきっていく。

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 このようにすると小学生でも安全に切り取ることができます。ただし小学生の場合は、①の部分では保護者に必ずつきそってもらいましょう。Aの頭がロケットの先頭にくっつく「ヘッド」となり、Bの真ん中のプラスチックから羽を2枚作っていきます。次の行程で説明します。

写真で見てみよう!

①の行程の注意!カッターは面に垂直に立てて、上から軽く押し込み、切り込みを入れること

その後、ハサミの刃をボトルに中に押し込んで、ハサミできっていく。

② 羽の作成(30分で作る場合にはこちらを参照!!飛ばす上では問題ありません

Bの筒状のプラスチックを良く見ると、2カ所の薄い線が見えます。この部分をまず手でおり跡をつけます。

うっすらと線が見えますか?ここです。実物だとすぐにわかるので、実物を御覧ください。

その後、板で上下にはさんんで、上から体重をかけます。

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 平たくなったプラスチック板を取り出し、両サイドをさらに念入りにつぶしていきます。力が必要なので、小学生は保護者の力を借りましょう。

写真で見てみよう!

板2枚と足などをつかってよく折りましょう。小さなお子さんは足で踏みつけるとうまくいきます。

最後に両サイドをもう一度、角材などをつかって手でおしていきます。

 次に折りたたんだペットボトルの筒に定規をあて、上から10cmの部分で切り取ります(②)。

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 さらに上左から4cm、下右から4cmの位置に油性ペンで印をつけて、定規で斜めの線を引きます(③)。線にそって、はさみで切り取りましょう(④)。

最後に羽を開いて、折り返し部分に下から1cm切り込みを入れます(⑤)。そしてのりしろを折り返しましょう(⑥)。

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 羽の間に両面テープをつけて、しっかりと貼り付けます。切り口で手をきらないように、またデザインもきれいになるので、まわりにビニールテープを貼ります(⑦)スクリーンショット 2015-07-30 18.32.09

これで羽の完成です。

③ パーツの取り付け

もう一本のタンク用の何も細工をしていないペットボトルのお尻に、切り出したAのペットボトルの頭(ヘッド)をとりつけます。一周ぐるっとビニールテープを巻いてつけていきます。

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 羽ののりしろ部分をビニールテープでとめます。最後に羽と羽の間にストローをつけて、ロケットの完成です。ストローは発射のときにロケットの姿勢を保つという重要な役割があります。

写真で見てみよう!

ヘッドをとりつけている様子です。

羽のを取り付けている様子です。

ストローを取り付けるとこのようなかんじに。適宜色などをぬってデザインをするとまた楽しい!(^^)

④ 空気取り込み口の作成

ペットボトルロケットの原動力となる、空気の取り込み口の部分を作成します。6号(または7号)のゴム栓の中心にキリで穴をあけます。力がいるので、小学生は保護者に手伝ってもらいましょう

板の上にゴム栓をたてて置き、キリを垂直にあてて穴をあけます。力が必要です。空いた穴に空気ばりを差し込みます。ここも力が必要です。針の先がゴム栓からつきだしたら、OK。

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写真で見てみよう!

ゴム栓とノズルセットを組み合わせます。100円ショップで購入しました。

ゴム栓にキリをつかって穴をあけます。

発射台の作成!

発射台の作り方について、説明します。発射台は学校で作る場合は、全員が作る必要はなく、1〜3台つくっておけば大丈夫です。例えば40名で作るとしたら、3つくらいあれば、順番に飛ばして楽しむことができます。

ハンガーを図のようにペンチで切り取り(力が必要!)ます。図の黒い部分のみが必要で、他はすててしまってかまいません。スクリーンショット 2015-07-30 18.40.07

きりとった部分を椅子などに固定します。スクリーンショット 2015-07-30 18.40.10

写真で見てみよう

ハンガーの先が尖っている場合があるので注意が必要です。適宜きったあとの切り口にビニールテープなどを巻くといいでしょう。

 ハンガーはペンチできります。ペンチの歯の先できるようにしましょう。力がいるので、保護者にお願いをしましょう。

ロケットを飛ばそう!

タンクに少量の水をいれ、ゴム栓でフタをします。この水をどれくらい入れるのかがポイント!飛ばしながらいろいろ研究をしてください。そして発射台にセットします。ロケットのストローに発射台のハンガーを通しましょう。

スクリーンショット 2015-07-30 18.41.10

 セットしたら、空気入れをつかってタンクに空気を入れていきます。圧力が高まると、フタが外れると同時にロケットが飛んでいきます!

セットをして…

空気を入れて…発射!

飛ばすときに教員がゴム栓を持っていてあげると、反動でゴム栓が後ろに飛ばないため、遠くまで本体が飛びます。

発射の様子です。

裏ワザ!短縮版「30分」で作る方法

 学校で行う場合は50分授業だと上記の方法だと間に合いません。そこでもう少し簡単に作る方法をご紹介します。羽を厚紙で作ることによって、30分でロケットを作ることが可能です。

工作用画用紙を使います。あらかじめ罫線が書き込まれているので、だれでも簡単に・きれいに加工することができます。

例えばこちらは160円ほどで5枚はいっていて、今から作る羽を1枚で8枚作ることができます。

1つにつき羽を2枚つけるとすれば、これで4人分がまかなえてしまうので、20人分のロケットを作ることができます。羽の展開図は次のようなものです。

スクリーンショット 2015-07-30 16.31.09

実線が切るところ、点線が折り曲げるところです。

これを生徒自信に、定規とペンで工作用画用紙に作っていきます。

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羽の完成形はこちらです。

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これを取り付けていきます。

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工作の続きはこちらをご覧ください。

 今回は時間短縮のため羽は2枚にしましたが、3枚でも4枚でも、これなら短時間で作ることができますよね。例えば中1〜中3までの、10名の生徒が参加したときは、工作開始から完了までちょうど30分で、また打ち上げまで含めておよそ1時間で終わりました。

以上です。ペットボトルロケットの原動力となる作用反作用の法則や、飛ばした直後にペットボトルの中に発生するくもの理解などについては、私が書いた次の本にまとめました。適宜御覧ください。

もっと楽に作りたい!キットがおすすめ。

より簡単に作りたい人は、こちらのキットを使いましょう。一度夏期講座で買って飛ばしました。50mくらい飛んでしまうので、広い場所で飛ばしましょう!

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など10冊。

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