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実験クラブは、いろいろと、身の回りのことにTRYすることをしてゆきます。

実験D.B

テーマ:『橋を科学する』

 

目的:
アーチ状の構造物は、強いことを橋の形からアプローチ。実際に紙で橋を作り、その強さを確認する。


注意:
特には、なし。

道具:

@セロハンテープ: グループで2つぐらい
A牛乳パック (1リットル):忘れた子ども用 適当な数
Bボールペン:1人 1本
C粘土:かたまり  各グループに1個。
Dハサミ:1人1つ
E画用紙(少し厚い、コシのあるもの):A4の大きさ 各グループに2枚 (工作用紙でもよい)
F設計図 1人1枚
G橋の写真:全体で1~2枚  現在と昔のもの
H500lmペットボトル:数本 おもり用で水を入れておく


事前準備:
・牛乳パックブロックサンプルを用意しておく
・適当な橋の写真を用意しておく


進め方:

1、 さて、皆さんは、橋を見たことはありますよね。どのような形をしていますか?長い板のようなものを川にかけている?
2、 ここに工作用紙があります。そして、粘土を川岸にして、工作用紙を橋代わりにかけてみましょう。 いろいろな方法があるので、考えてください。
3、 まず、平らに用紙を渡した橋です。この上に、粘土のおもりを乗せてみます。橋は、どうなりますか?





4、 落ちてしまいますね。粘土が軽ければどうにかもちます。
5、 皆のなかには、曲げて橋を作った人はいますか?

6、 ここに近くの橋の写真をもってきました。皆さんは、橋の上を歩いているのでわからなかったと思いますが、この橋の下の形はどうなっていますか?そう、まるく曲がっていますね。これをアーチ状と言います。


7、 では、工作用紙をこのようにアーチ状にして見ましょう。両端の粘土はだれか横から抑えておいてください。
8、 どうですか? 粘土のおもりを乗せても問題ないようです。もう少し、粘土のおもりを増やしてみましょう。どこまでOKかな?




9、 では、構造がわかったので、もう少し、考えましょう。
10、 ここにむかしの石の橋の写真があります。この構造にも、アーチ状の形がありますが、どの部分でしょうか?



11、 それでは、むかしの橋を作ってみましょう。
12、 石の代わりに皆さんが持ってきた牛乳パックを使います。
13、 ここに設計図があります。皆さんは、ハサミを上手に使うことや、寸法を読めるようになることも大切です。ここに線を書きいれたサンプルがあります。見に来てください。設計図⇒Block.pdf へのリンク



14、 みんなであわせて7つ以上作って。ひとり1つは作る。できれば2つ。5年、6年のひとは、下級生の面倒をも見てください。
15、 この牛乳パックで作ったブロックは、昔で言うと石のブロックでしたね。これをアーチ状に積み重ねましょう。(滑りやすいので、セロハンテープでブロック間を仮に貼るのがよい)
16、 両端を押えてください。アーチのまん中は、かなめ石ですが、粘土で間を埋めて調整です。



17、 できたら、上から、水の入ったペットボトル500mlを静かに置いてみましょう。どう〜! どこまでいけるか!

18、 橋を二つつなげてみましょう。押さえるのは、端だけ。








解説:
さて、今日は、橋を科学するということでしたが、アーチ状の構造は強いということがわかりました。このアーチ状の形は他にどこにあるでしょうか?学校にもありますが?  そうです。体育館の屋根は、アーチ状ですね、柱はないので、広いコートが作れるのですね。東京ドームの屋根や高い建物を支える柱がアーチ状になっています。 皆さんも、色々なところでアーチ状になっているところを探してみてください。







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