本文へスキップ

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:『シャボン玉のふしぎ』

 

目的:
 シャボン玉の表面は、ひっぱられているなど、シャボン液の表面張力を理解する。


注意:
 特には、なし。

道具:
① シャボン液 材料 
  PVA洗濯のり 30ml (計90ml)
  中性洗剤 30ml(界面活性剤 30%~) (計90ml)
  水(一度沸騰させ冷えた) 330ml
  砂糖 小さじ 2 
② 計量用紙コップ:グループで1つ(30mlと100mlのところに予め、線を書いておく。
③ 割りばし:グループで1。
④シャボン液入れ: 牛乳パック(切り開かないで容器代わりにする): グループで1つ 
⑤お皿: グループで1つ 直径10cmほど。 深さは、均等に2cm以上 紙皿でOK。
⑥ストロー :グループで 1本
⑦針金: 太さ0.5mmほど(子どもが手で曲げられる)。 30cm1本/人、(20cm3本/人 立体用)
    モールでもよいが、割高。シャボン液がつきやすいのでよいが。
⑧ ニッパー: グループで1つ。
⑨シャボン玉の割れる様子の高速度カメラビデオ 「NHKクリエイティブ・ライブラリー」の創作用素材 
   http://www.nhk.or.jp/creative/material/28/D0002060182_00000.html
⑩木綿糸 :一人15cm
⑪楊枝:一人1本
⑫下敷き プラスチック Gr.で1枚 


事前準備:
・特になし


進め方:
1、 さて、皆さんは、シャボン玉は、知っていますよね。でも、なぜ、ゴム風船のように膨らむのでしょうか?シャボン玉の膜はどうなっているのでしょうか?今日は、「シャボン玉のふしぎ」としましたが、ただ、ふくらませたのでは、1年生かな?
2、 シャボン玉の膜は、どのようになっているか、予想してください。
3、 では、まず、材料を用意しましょう。
4、 シャボン液の作り方 390ml
  ① 牛乳パック容器の下から15cmのところから、輪切りにして、背の低い容器を作る。
  ② 計量用紙コップに30mlの線が書いてあるので、そこまで、中性洗剤を入れる。
  ③ 牛乳パック容器に、①を入れる。
  ④ 計量用紙コップに、PVA洗濯のりを30ml入れる。
  ⑤ 牛乳パック容器に、④を入れる。
  ⑥ 割りばしでかき混ぜる。
  ⑦ 計量用紙コップに100mlの線が書いてあるので、水を330ml、牛乳パック容器に入れる。
  ⑧ 割りばしでかき混ぜる。
  ⑨ 砂糖 小さじ2杯を入れる。
  ⑩ 割りばしでかき混ぜる。





5、 「シャボン玉は、静電気につく?」のでしょうか?
6、 皆は、下敷きを擦って、髪の毛に近づける遊びを知っていますね。髪の毛の代わりにシャボン玉だったらどうなるでしょうか? 予想は? メモして。
7、 紙のお皿にシャボン液を入れます。こぼれない程度。
8、 ストローで、シャボン玉を作ったら、シャボン液のお皿の上に乗せてください。
9、 下敷きを服で擦って、シャボン玉に上から近づけたり、離したりしてみましょう。



10、 下敷きを近づけてゆくと、シャボン玉が吸いつくように、伸び縮みします。帯電するということです。
11、 「シャボン玉の膜は、ゴムみたい?」 観察してみましょう。
12、 30cmの針金を図のように3cmの手でつまむ部分を残して、直径約9cmの輪を作ってください。





13、 針金の輪をシャボン液に入れて、静かに引き上げましょう。膜ができましたね。よく、観察してください。なにか、発見はありますか?色は? 柔らかい?息を吹きかけてみましょう。どうです? 意外と伸びますね。虹色に見えるところもありますね。わかったことをメモしてください。
14、 では、もう少し、調べてみましょう。
15、 15cmの糸で、5cmの長さを残して、約直径3cmの輪を作ります。
16、 糸を結んで針金の輪のまん中になるように、取っ手の反対側に結びます。結んだ余りの糸は、切り取ります。




17、 針金の輪を糸と一緒に入れて、静かに引き上げます。
18、 針金の輪に、シャボン液の膜ができましたか?
19、 糸の輪に指を入れて、糸の輪をシャボン液の膜の上に乗せます。
20、 糸の輪の中にもシャボン液の膜ができていますか?
21、 糸の輪の中の膜を壊したらどうなるでしょうか? 予想?メモして。
22、 楊枝を糸の輪の中のシャボン液の膜に刺して壊してみましょう。




23、 どうですか?輪が、ピンと丸になったでしょう?どうしてですか?





24、 どうも、シャボン液は、ゴムのように引っ張られているようですね。それも、均等に引っ張っているので、円になりますね。
25、 この膜を他の形だったらどうなるでしょうか?
26、 サイコロのような形の針金だったらどうなるでしょうか?予想は?
27、 【以下は、子どもの作業時間が足りなければ、予め、用意しておく】
28、 針金を1人3本(A20cm、B18cm、C18cm)。また、設計図のように作ります。わからなければ、ここにサンプルがあります。下に原寸の図面を敷いて、それに沿って曲げる。
他の形でもよい。




29、 これをサイコロのようにします。余った針金の端は、ニッパーで切る。






30、 牛乳パック容器のシャボン液の中に、入れて静かに引き上げてみましょう。
予想道理の膜ができましたか? 違いましたか?
31、 それぞれの近くの膜が引き合い、面白い形になりましたね。
他の形ではどうなるか、作って見てください。


参考 三角錐 1辺 3cm
A:20cm B:5cm







解説:
さて、今までの話は、難しい言葉で、引っ張りあう力、表面張力について体験してみたのです。水の表面は、実は、意外と硬い? アメンボが水に浮くのは、表面張力と浮力によるところがあります。今は、難しくなるので、どこかで話ができればと思います。
シャボン玉も泡です。石鹸で手を洗う時の泡、ビールの泡、泡で火を消すこともできます。泡は、シャボン玉のいっぱい集まったものと言えますね。皆さんの周りで、泡があるか、観察してみてください。




針金の立体物作成例(100円ショップのアルミ製針金を利用)
1、ポイ

2、三角錐

3、立方体(サイコロ)








バナースペース