逆さコップの実験に使う板

                                     ‐‐‐ 空気の実験の際に使いました。  ‐‐‐ 

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   科学クラブで、空気の実験をやりました。 その際に、コップに水を入れ、板で蓋をして逆さにします。

  この板についてです。

 

 

   管理人は、子どもの頃に、逆さコップの実験をやったことがあります。たしか、板は、ハガキを

  使ったと記憶しています。水の入ったコップに蓋をして逆さにし、蓋につけたひもに重りを提げて、

  蓋は簡単には外れないという実験をやってみたいと思っていました。 適当な板に、ひもをつけ

  重りを提げればいいだけだから、簡単だろうと予想していました。 ところが、いくつかの素材を

  使って予備実験をすると、重りはおろか、板をコップにつけていることすらできません。うまく

  行かないことが分かると、焦りました。

  

   ネットで調べると、はっ水性のある物は、うまくいかないとのことでした。考えてみると、確かに

  はっ水性がある物では、水をはじくので、うまくいかないことが想像できます。 ネットでは、プラ板が

  うまく行くとのことでした。 プラ板は、スチロール樹脂でできています。 このため、スチロール

  (スチレン)で出来ている物などを含め、100均で売っていたいくつかの素材を試してみました。

   

    上記意外に、プラ板も試しました。 プラ板は、うまくいきました。 

   逆さコップで、うまくいった素材は、・・・・ 

材 料 材 質 結    果
プラ板 スチレン樹脂 うまくいきました。
発泡スチレンボード スチレン樹脂 すぐに落ちました。
コーナー板 スチレン樹脂 すぐに落ちました。
カッター用下敷き 塩ビ製 すぐに落ちました。裏面の平らの方も駄目でした。
軟質塩ビケース 塩ビ製 うまくいきました。
下敷き ポリプロピレン すぐに落ちました。
ホワイトボード板 うまくいきました。(板と言うより、貼りつける軟質のシートです。)
コルク板 コルク 数秒はついていますが、空気が入り、駄目でした。
ゴム板 ゴム うまくいきました。

    プラ板はスチレン樹脂なので、他のスチレン樹脂製品もうまくいくものだと思っていました。 ところが、

  発泡スチレンボードもスチレン製コーナー板など、スチレン樹脂でできているのに、うまくいきませんでした。

  ポリプロピレンで出来ていると思われる下敷きや、塩ビ製のカッター用下敷きは、うまく行きませんでした。

  コルクの板は、空気がすぐにコップの中に入ってしまい駄目でした。 

  ホワイトボード用の板は、うまく行きました。( アルコールのマーカーを使うので、親水性?)

  同じ塩ビ製でも、カッター用下敷きはうまくいかず、軟質塩ビシートはうまくいきました。

  ゴム板もうまくいきました。

   比較的軟らかい素材でできている物が、うまくいくようでした。 あとから知ったのですが、逆さコップの

  実験に使ったのは、100均のシャンパングラスです。このグラスを平らな板の上に置くと、わずかに

  カタカタ揺れました。 グラスの口は正確な平面ではなく、”く”の字に曲がっていたようです。

  このために、比較的軟らかい素材で出来ている物が、コップの口にぴったり密着するので、うまく

  行ったのかもしれません。(その後、他のコップで追加の実験をまだしていません。今度、時間があったらやってみます。)

    

   目的である、逆さコップの板にひもを付け、さらに重りを提げるという実験の目的に適した物は、

  この中で何が良いか考えました。ある程度の強さがないと、ひもを付けられません。 当初は、

  四隅にひもを付けて、重りを吊るそうとしましたが、いずれの素材も、四隅をチョンと指で触るだけで、

  簡単に落ちてしまいます。 ( 板の角を触ると、かんたんにコップ内に空気が入ってしまい、

  板が落ちてしまいます。) 四隅にひもを吊るすのは うまくいかないようでした。

 

   そんな時に、NHKの科学第実験という番組で、「コップは力持ち」 という逆さコップの実験を

  やっていたのを思い出しました。 これは、逆さにしたコップ(グラス)の板の下に、力士(お相撲さん)を

  吊るすという実験です。この実験では、板に、ゴムの板を使っていました。そして、中心部にネジを取り付け

  そこに吊るしていました。 力士を吊るすので、かなりの厚いゴム板、太いネジです。 今回の実験では、

  そこまでの強度は必要ないので、ホームセンターに売っているゴムのシートを利用しました。厚さ2mmで

  1mの長さの物がロールになっているゴムを利用しました。これを、10cmに切って、角を落としました。

  そして、中心に穴を開け、M3のナベネジを通し、ゴム面に接する所は、裏表各々ワッシャーを使い、

  ボルトでとめました。 

            ( 断面図です。 ゴム板はもっと大きいです。)

     (写真は、中心部に接着剤をつけています。)

   ネジの先に2個のボルトを止めて固定し、そこに糸をしばって止めました。 そして輪にしています。

   この糸の輪にフックを付け、物を吊るします。

   この状態で逆さコップをやりましたが、空気がネジの所から入ってしましました。このため、裏表各々に、

  ゴム系の接着剤をつけました。 そうすることにより、ほとんど空気漏れがなくなりました。

 

   実際の実験風景です。

            ( 持ちやすいので、コップの代わりに、ワイングラスを使っています。)

   やるときは、ちょっとドキドキです。実際にやるときは、流しの上など、ぬれても良い場所でやりましょう。

  失敗すると、水びたしになってしまいます。また、ガラス(コップやグラス)を使うので、すべって落とさない

  ように注意しましょう。

 

 

 

 

          終わった後、ゴムの板の端を、ちょんと触ると・・・・

     

    水が、ジャーッとこぼれます。 (ほんとにちょっと突いただけでこぼれます。)

   当たり前ですが、なんだかちょっと不思議な感じです。 終わった後、みなさんで確認してみましょう。

       

 

 

 

 

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