ドライアイスでカーリング!授業が楽しくなる実験レシピ

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。 

慣性の法則の中でも等速直線運動をする物体を観察するのは、どうしても摩擦力が邪魔をしてしまい、なかなかうまく演示ができません。そこで滑走台などを使ったりするのですが、身近に感じることがあまりできないのと、各班に1つ用意をするには高いというデメリットがあります。

ぼくは手作りの簡単にできる風船ホバークラフトなどをつかって、演示実験をみせているのですが、より簡単に行う方法として「ドライアイス」を使う方法があります。

ドライアイスは室内に出すと、常温では液体を飛ばして、気体へと昇華(液体にならずに気体になること)するため、机の上においておくと、机の面とドライアイスの面の間に二酸化炭素の気体の層ができます。

そのため、摩擦力が極端に小さくなります。このことにより、机の上をスーッとすべるようになります。今日はそんなドライアイスを使って等速直線運動の様子について遊びながら実験できる方法について紹介します。

科学のレシピ

用意するもの:ドライアイス1kg程度、iPad各班1つ

※ ドライアイスについては近くの氷屋さんなどを調べておくといいと思います。ぼくがお世話になっているのは、旭氷業さんです。

http://www.icenet.or.jp/asahi/

昔ながらの氷屋さんで、ドライアイスは1kgから買うことができます。およそ500円位です。ただ今は便利でAmazonでも購入できるようです。

ドライアイス1kgを買って冷凍庫にいれて保管しておくと、2日でなくなってしまうので、できるだけ1日の中で授業が複数回ある日を選ぶといいと思います。

実験方法

① ドライアイスを5cmくらいの立方体にくだいて各班に渡す(金槌などで叩いて割る)。適当で大丈夫です。

② 水平な机の上で滑らせる。もしあればエチルアルコールを吹き替えけて湿らせてから行うとよりよく滑る。

スクリーンショット 2015-09-13 21.15.58

すー

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すすー

動画はこちらをどうぞ。

③ iPadをつかってモーションショットなどのストロボ写真アプリで撮影をしてみる。

次の写真は生徒が撮影をしたものです。工夫をして撮影をしてくれています。等速直線運動になるということがよくわかりますね。

ついでにドライアイスカーリングもやってみよう

せっかく買ってきたドライアイス。これだけでも十分盛り上がって楽しいのですが、せっかくならカーリングも行ってみましょう。

用意するもの:

ドライアイス、ビニールテープ、金槌、軍手

手順:

① ビニールテープを机に貼って、ドライアイスを止める目標を作ります。

スクリーンショット 2015-10-25 8.01.34

スタート地点も作りましょう。

スクリーンショット 2015-10-25 8.01.40

② ドライアイスを手頃なサイズに金槌をつかって砕きます。この際に軍手を必ずつけてください。子供と行う場合には、必ず同伴しましょう。

③ 軍手をはめてドライアイスをスタートラインから滑らせます。中心の枠(赤テープの中)に入ると100点で、まわりの枠に入ると50点として5回すべらせて、その合計得点を競います。

※ なおドライアイスをさわるときには必ず軍手をつけさせて、軍手をつけた状態でも長くは触らないようにしてください。定規や鉛筆などで触らせても良いです。

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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。