激アツ！15才が夢中になった紙コップジャイロ飛行機の作り方と飛ばし方
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
紙コップに輪ゴムを巻きつけて、ぽーんと飛ばす。たったこれだけなのに、コップがくるくる回りながら、まっすぐ安定して飛んでいくのを知っていますか? 翼もプロペラもない紙コップが、なぜまるで飛行機のように飛ぶのでしょうか。その秘密には、コマやフリスビーとも共通する科学の知識が隠れています。
中学3年生の選択授業「サイエンスコミュニケーション講座」
本校では、中学3年生向けの選択授業として「サイエンスコミュニケーション講座」を開講しています。この講座では、科学を「わかりやすく伝える方法」を学ぶために、次のような活動をしています。
- 科学的な掲示物を作って、校内に展示する
- YouTubeのショート動画を作って、楽しく科学が学べる動画のつくり方を研究する
今回紹介するのは、その活動の中で生まれた「紙コップジャイロ飛行機」です。
生徒が作った作り方動画
作り方の動画は、講座の生徒が自分たちで作りました。まずはご覧ください。
紙コップジャイロ飛行機の作り方
作り方はとても簡単です。用意するものは輪ゴム、紙コップ２こ、セロハンテープです。
紙コップを２つ用意して、底を合わせてセロテープで連結します。
輪ゴム3本を結んで、1本の長い輪ゴムにします。
紙コップに輪ゴムを巻きつけて、飛ばします。
輪ゴムを巻きつけるだけで、コップが回転しながら安定して飛んでいくのが、この工作のおもしろいところです。
なぜ回転すると、まっすぐ飛ぶの?
この飛行機の主役は、「回転」です。輪ゴムがほどけながら飛び出すことで、紙コップには回転が生まれます。
回転している物体には、回転の軸の向きを保とうとする性質があります。これを「ジャイロ効果」とよびます。回転が速いほど、軸の向きは変わりにくくなります。
回転していないコップは、空気の流れなどで向きがぐらぐら変わってしまい、まっすぐ飛びません。ところが、回転させたコップは向きが安定するので、ふらつかずに前へ進めるのです。
身のまわりにもある「回転で安定する」しくみ
同じ考え方は、身近なところでも使われています。
- コマ:回っている間は倒れずに立っていられますが、回転がおそくなると倒れます。
- フリスビー:回転をかけて投げると、安定して遠くまで飛びます。
- アメリカンフットボールのボール:ボールを回転させて投げることで、先端を進行方向に向けたまま飛んでいきます。
「回転させると安定する」というしくみは、紙コップから、スポーツや乗り物まで、幅広く活躍しているのです。
ぜひご家庭で試してみてください
紙コップと輪ゴムがあれば、すぐに作れます。作ったら、ぜひこんな実験にも挑戦してみてください。
- 輪ゴムの巻き数を変えると、飛び方はどう変わるでしょうか。
- 輪ゴムを巻かずに飛ばすと、どうなるでしょうか。
- 輪ゴムの本数を変えたり、紙コップの大きさを変えたりしたら、どうなるでしょうか。
条件を1つずつ変えて比べてみると、科学の実験になります。なお、飛ばすときは、人やペットのいない方向に向け、周りに気をつけて楽しんでくださいね。
生徒たちが作った動画をきっかけに、身近な材料で科学の不思議を体験してもらえたらうれしいです。またこちらの動画も併せておご覧ください。別の生徒が作った、紙コップジャイロロケットのショート動画です。
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