ダンボール空気砲の実験｜やり方・まとめ方かんぺきガイド

ダンボール空気砲の実験に用意するもの

• ダンボール箱はこ（20〜40cm四方くらい）1〜3箱はこ
• ガムテープ
• カッターまたはハサミ（大人おとなといっしょに）
• コンパスか丸まるいふた（穴あなの型どり用よう）
• 的てきにする紙かみコップ 10個こほど
• メジャーか巻まき尺
• 線せん香か加くわ湿しめ器うつわ（空気くうきの動うごきを見みえるようにする用よう・あれば）

ダンボール空気砲の実験のすすめ方

1. ダンボール箱はこのすき間をガムテープで全部ぜんぶふさぎ、空気くうきがもれないようにする
2. 片面めんの中央ちゅうおうに直径ちょっけい10cmの丸まるい穴あなをあける
3. 箱はこから2mはなれた所ところに紙かみコップを積つみ、箱はこの側がわ面めんを両りょう手てで強くたたく
4. たおれたかどうかを記録きろくし、3m・4m・5mと距離きょりをのばして限界げんかいのきょりを測はかる
5. 穴あなの大きさを5cm・10cm・15cmに変えた箱はこを用意よういし、同おなじ手順てじゅんでくらべる
6. 穴あなの形かたちを四角かく・三角さんかく・星形かたちに変えて、飛とび方に差さが出るかを確たしかめる

ダンボール空気砲の実験のつまずきポイントと成功のコツ

• 箱はこにすき間があると空気くうきがもれて飛とばない ── ふたの合あわせ目めまで全部ぜんぶテープでふさぐのが最大さいだいのコツ
• たたく強さが毎回ちがうと比べくらべられない ── 「両りょう手てのひらで1回、思おもい切り」と決めて固定こていする
• 的てきが軽かるすぎると風で倒たおれる ── 紙かみコップは室しつ内うちの風のない場所ばしょに置おく

ダンボール空気砲の実験の観察・記録シート（この4つをメモ）

1. 穴あなの大きさごとの、コップが倒たおれた最長きょり（3回ずつ試して記録きろく）
2. 穴あなの形かたちごとの結果けっか
3. たたく強さを変えたときの差さ
4. 線せん香のけむりを使ったときに見みえた空気くうきの形かたち

ダンボール空気砲の実験のしくみを深掘り（もう一歩くわしく）

箱はこをたたくと中の空気くうきが一気いっきに押おし出されますが、穴あなのふちで空気くうきがこすれてブレーキがかかるため、真ん中だけが速はやく前まえへ進すすみます。すると押おし出された空気くうきはドーナツのようにくるりと巻まき込まれ、「渦輪（うずわ）」という回転かいてんするリング状のかたまりになります。渦輪は自分じぶん自身じしんの回転かいてんで形かたちをたもつため、まわりの空気くうきとまざりにくく、ふつうの風よりずっと遠とおくまでバラバラにならずに届とどきます。これはイルカが水中でつくる空気くうきのリングや、火山かざんの噴煙のリングと同おなじしくみです。穴あなを大きくしすぎると渦がうまく巻まかず、逆ぎゃくに飛とばなくなります。

発展：ダンボール空気砲の実験からくらべる実験のアイデア

• 線せん香のけむりを箱はこの中に入れてからたたき、飛とび出した渦輪の形かたちをスマホの動画どうがで撮って観察かんさつする
• 丸まる・四角かく・三角さんかくの穴あなで飛とび出した渦輪の形かたちを比べくらべ、「穴あなの形かたちと渦の形かたちは同おなじになるか」を調しらべる

ダンボール空気砲の実験のよくある質問

Q. 穴あなは大きいほうがよく飛とびますか？

いいえ。大きすぎると空気くうきがうまく渦にならず、かえって飛とばなくなります。箱はこの一辺へんの4分の1くらいがよく飛とぶと言いわれており、その最適な大きさを自分じぶんで探さがすこと自体からだが良よい研究けんきゅうになります。

Q. 穴あなを四角かくにすると四角かくい空気くうきが飛とびますか？

飛とび出した直後ちょくごは四角かくに近ちかい形かたちですが、進すすむうちに丸まるい渦輪に変わっていきます。けむりを入れて動画どうがで撮ると、その変化へんかがはっきり見みえます。

ダンボール空気砲の実験はなぜそうなるの？（しくみ）

押おし出された空気くうきは、穴あなのふちでこすれて外側がわだけおそくなり、ドーナツ状に巻まき込まれた「渦輪」になります。渦輪は回転かいてんで形かたちをたもつので、遠とおくまでまとまって飛とびます。

ダンボール空気砲の実験のまとめ方のコツ（模造紙・新聞）

「穴あなの大きさ」を横よこ軸、「届とどいたきょり」を縦たて軸にした棒グラフが主役しゅやく。写真しゃしんより、けむりを入れた動画どうがからの連続れんぞくコマ写真しゃしんが強いです。

構成こうせいにまよったら：①きっかけ → ②予想よそう → ③やり方 → ④結果けっか（表・写真しゃしん）→ ⑤わかったこと → ⑥感想かんそう・次にやりたいことの6ブロックが鉄てつ板いたです。

ダンボール空気砲の実験の学年別アレンジ

• 1年生ねんせい・2年生ねんせい：紙かみコップを何個こたおせたかを数え、絵えと数でまとめる
• 3年生ねんせい・4年生ねんせい：穴あなの大きさ3種類しゅるい×3回で、届とどく最長きょりを表とグラフにする
• 5年生ねんせい・6年生ねんせい：けむりを入れて渦輪を可視化かし、穴あなの形かたちと渦の形かたちの関係かんけいまで考察こうさつする

学年がくねんから探さがすなら：1年生ねんせい・2年生ねんせい／3年生ねんせい・4年生ねんせい／5年生ねんせい・6年生ねんせいの自由研究じゆうけんきゅうテーマ

ダンボール空気砲の実験のまとめの記入例（表と結論文のお手本）

結果けっかの表：横よこに「穴あなの大きさ（5cm・10cm・15cm）」、縦たてに「2m・3m・4m・5mでコップが倒たおれたか（◯△×）」の表にします。

結論けつろん文ぶんのお手本てほん：「穴あな10cmのときが一番いちばん遠とおくまで届とどき、5mでもコップがたおれた。15cmでは3mまでしか届とどかなかった。穴あなが大きすぎると空気くうきが渦にならずに散ってしまうからだと考かんがえられる。」このように「結果けっか＋理由りゆうの考かんがえ」をセットで書くのが高評価ひょうかのコツです。

ダンボール空気砲の実験のレポートの書き出し例

「見みえない空気くうきで本当ほんとうにものをたおせるのか不思議ふしぎで、どんな穴あなだと一番いちばんよく飛とぶのかをたしかめたくなりました。」のように、自分じぶんの疑問ぎもんや体験たいけんから書き出しましょう。仕つか上げはレポートメーカーで6ブロックをうめれば完成かんせいします。

ダンボール空気砲の実験のつぎの一歩