ポンポン船をつくろう |
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高校の課外活動で、10人ほどの生徒にポンポン船作りの工作教室をおこないました。最近は100円ショップでもポンポン船のキットが売っています(右写真)が、せっかくなのでパイプの折り曲げも含めて工作してもらいました。 作り方は、Webページに多数載っているものを参考にしながら、より簡単に作ることができるようにしたつもりです。 材料の一覧は下にありますが、入手先は以下のとおりです。価格はこのたびの購入時のものなので、参考程度に。 ・インターネット通販で購入したもの ・アルミパイプ 「ノイズ」(受注・発送は泰豊トレーディング株式会社) 外径2.1mm×内径1.5mm×長さ300mm 5本組塩ビ管入り 525円 (「アルミパイプ 塩ビ管」で検索してください) ・ホームセンターなどで入手したもの ・丸棒 直径15mm ・スポンジゴム 10mm厚 ・アクリル板 0.5mm厚 ・その他、ろうそく、スポイト、画鋲、つまようじ 等 |
100円ショップのポンポン船キット |
はじめに |
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ポンポン船は、蒸気エンジンやガソリンエンジンと同じ熱機関であり、熱エネルギーを利用しています。水を満たしたパイプ(ボイラー)をろうそくなどで熱することで動きます。そのしくみは次のような物です。 (1) パイプ内の水が熱せられ蒸気になります。蒸気になると水の体積は一気に1700倍になるので、パイプ内の水が水蒸気とともに水中に噴出します。 (2) パイプ内の水が噴出するとき、水の慣性により水が水中へ出すぎます。このため、パイプ内が負の圧力となって水の吸入が起きます。 (3) この過程がくり返され(自励振動)、船は前進します。 ブリキのポンポン船を、ろうそくとアルミパイプを用いて再現してみましょう。水を振動させ、波立てながら進む姿は勇壮です。 |
↑自作したポンポン船 |
↑ポンポン船の内部構造 |
↑ブリキのポンポン船 |
1 部品の確認 |
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(1) アルミパイプ(使用部品1本,予備1本) (2) 丸棒 (3) ろうそく (4) つまようじ (5) スポイト |
(6) スポンジゴム (7) アクリル板 (8) 画鋲 (9) 両面テープ その他、セロハンテープを使います |
2 エンジンの作製 |
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アルミパイプのほぼ中央部を丸棒に当て、中空部をつぶさないように注意しながら、始めは丸棒の位置を少しずつ動かしながら、少しずつ丸めていきます。 アルミパイプが2回転半、まわるように丸めます。アルミパイプの両端がほぼそろうように、丸める方を調整しながら巻きます。 丸め終わったら、丸棒を抜きます。 |
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丸めたところから1cmほど離れたところに丸棒を当て、まっすぐなパイプを1本ずつ約45度曲げます。パイプをつぶさないように、丸棒の位置を少しずつ動かして曲げます。 |
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