【栄光サイエンスラボ】幼児・小学生・中学生のための科学実験教室

実験レビュー

マスターコース(小学3~4年生)4月前半実験レビュー
[経堂校]

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蒸気船が進むしくみに迫る!

今回の実験では、蒸気船が水の上で進むしくみに迫りました。
使った道具は、船・アルミパイプ・ろうそく・水。
いったいどうやって進んでいるのでしょうか?
蒸気船をずっと見ていてもしくみはわかりません。
「蒸気」ということは、水蒸気が関係しているのかな?
まずは、水蒸気の実験をしてみました。
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生石灰に水を入れて、袋をかぶせると、
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「おお!すごい!ふくらんだ!!」
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「紙コップが温かいよ!!」
しかし、しばらくすると...
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「しぼんできた!」
-どうして袋は、しぼんでしまったのかな?
Aさん「外に逃げたから?」
Bさん「袋に粒がついている。」
Cくん「冷えて水に戻ったんだ!!」
水は水蒸気になると、体積がおよそ1650倍になります。
この体積変化が、蒸気船の動く原理です。
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①アルミパイプの中の水が、温められる。
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②温められて水蒸気になり、体積が大きくなって、パイプ内の水を押し出す。この勢いで蒸気船は進む。
-では、進み続けるのはなぜでしょう?水蒸気は、ろうそくの火から離れるとどうなるかな?
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③水蒸気が加熱部分から離れると、冷やされて水になり、体積が小さくなる。パイプの中に水が戻ってくる。
これを何度も繰り返して、蒸気船は進んでいます。
アルミパイプをガラス管にかえて、水蒸気の動きを観察すると、
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-さっきの生石灰の実験と同じことが、パイプの中でもくり返し起こっているんだね!
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早速、作った蒸気船を走らせてみました!
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手を近づけて、水が押し出されているのを体感しました!
-もっと早く走らせるには、どうすればよいかな?
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完成♪
他にも、「アルミパイプをもっと太くしたら、たくさん水が出ると思う!」「ろうそくを増やしたら、早く水を温められそう。もっと速く進むかも!」とアイディアはつきません。
初めて蒸気船を作ったとして知られているのが、アメリカの発明家フルトンです。何度も失敗をくり返して、蒸気船の実用化に成功しました。
ただ説明通りに作るのではなく、どうしてだろう?自分はもっとこうしてみたい!と次々とアイディアを出せる子供たち。本当にすばらしいことです。
これからも実験を通して、新たに疑問を持ち、考える時間を大切にしていきましょう。

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