【驚愕】ストロー1本で小鳥が飼える！？お家でできる本格「水笛」実験
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
小鳥のように鳴くストロー笛を作ってみましょう！
リビングにいながら、まるで森の中に迷い込んだような小鳥のさえずりが聞こえてきたら素敵だと思いませんか？実は、どこにでもあるストローと少しの水があれば、誰でも簡単に「魔法の笛」を作ることができるのです。
ストローが小鳥のように本当になくの？
「ピヨ〜♪ピヨピヨ！」
この音、実は鳥の鳴き声ではなく、ストローから出ている音なんです。初めて作った方は、そのあまりにもリアルな音色にきっと感動するはずですよ。まずは、どのような鳴き声が聞こえるのか、こちらの動画から実際の音を確かめてみてください。
いかがでしょうか？まさに小鳥そのものですよね。以前、私が理科室でこの実験をしていたときのことです。隣の教室にいた先生が、「理科室の中に鳥が迷い込んだのかと思った！」と、目を丸くして入ってきたことがあるくらい本物そっくりなんです。
この工作は、音の正体である「波」の性質を学べる、高校生でも驚くような深い科学が隠されています。ぜひご自宅で挑戦してみてください！
魔法の笛を作る「科学のレシピ」
用意するものは、お家にあるものや100円ショップで揃うものばかりです。
用意する物：プラスチック容器（フタのやわらかいものがおすすめ）、ストロー、はさみ、ホチキス、キリ、水
作り方のステップ
① 容器のフタに「通り道」を作る
はじめに、プラスチック容器のフタの中心にキリで小さな穴をあけます。
穴をあけたら、そこに鉛筆などを差し込んで、ストローがちょうど通るくらいのサイズまで広げましょう。フタが硬い場合は少し力が必要なので、大人の方に手伝ってもらってくださいね。
② 空気を逃がす「脇穴」をあける
次に、容器の側面（真ん中より少し上のあたり）にもう一つ小さな穴をあけます。
この穴は大きくなくて大丈夫です。容器の中に閉じ込められた空気が、音と一緒に逃げるための大切な出口になります。
③ ストローを加工して「音の源」を作る
ストローを容器のフタから差し込み、底につくくらいの長さにセットします。
フタから1cmほど上の部分に、はさみで横に切れ込みを入れます。
ここで大事な注意点！全部切り落とさないでくださいね。皮一枚つながっている状態でストローを折り曲げます。
④ 「吹き口」を平らに整える
折った方の付け根（吹き口側）を、指でギュッと強く押しつぶして平らにします。
平らになった両サイドをホチキスで2箇所パチンと止めます。ここが一番の職人技ポイントです。
仕上げに、ストローの中央にわずかに空気が通る隙間を作るため、キリの先を少しだけ入れて広げておきましょう。
⑤ いよいよ演奏！息を吹き込む
容器の1/3くらいまで水を入れます。準備ができたら、ストローの切れ目を狙って息を吹き込んでみましょう。
狙うのは下の図の「ココ！」の部分です。
角度や強さを微調整しながら吹いていくと……
「ピヨピヨピヨ！」
突然、鮮やかな小鳥の歌声が響き渡ります！
なぜストローが命を吹き込まれたように鳴くの？
この不思議な笛、実は「水笛」と呼ばれるもので、科学的には閉管（へいかん）という立派な楽器の仲間です。
空気を吹き込むと、ストローの中の空気が細かく振動し、「定常波」という波が発生します。これによって音が生まれるのですが、ただ吹くだけなら「ピー」という一定の音しか出ません。ビール瓶の口を吹いて「ボー」と鳴るのと同じ原理ですね。
では、なぜ「ピヨピヨ」と音が変化するのでしょうか？
それは、ストローの中の水面がエレベーターのように上下に激しく動いているからなんです。
- 息を吹くとストロー内の圧力が下がる
- 水面が吸い上げられて上昇する（ストロー内の空気の柱が短くなる）
- 短くなると音が高くなる
- 水面が重さでまた下がる（ストロー内の空気の柱が長くなる）
- 長くなると音が低くなる
この動きが超高速で繰り返されることで、まるでトランペットのピストンを激しく動かしているような状態になり、あの愛くるしいさえずりが生まれるのです。
物理学の世界では「共鳴」と呼ばれるこの現象。身近なストロー一本の中に、こんなに面白いドラマが隠れているなんてワクワクしませんか？ぜひ、自分だけの「小鳥の鳴き声」を探してみてくださいね！
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