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輪ゴム動力車をつくって走らせる|やり方・まとめ方かんぺきガイド
☀️ 1日で終わる 🎒 小3〜小6
用意するもの
- 段ボールか牛乳パック
- ペットボトルキャップ4個(タイヤ)
- 竹ぐし2本(車軸)
- 輪ゴム
- ストロー
- メジャー
すすめ方
- 車体に、ストローを通した竹ぐし+キャップで車輪を2軸つける
- 後ろの車軸に輪ゴムをひっかけ、巻いて動力にする
- 輪ゴムを10回・20回・30回巻いて、走った距離を各3回測る
- 輪ゴムを2本にしたら?坂道では?と条件を広げる
つまずきポイントと成功のコツ
- まっすぐ走らない ── 車軸を車体と直角に取りつける。ストローを車体にまっすぐはってから竹ぐしを通す
- 輪ゴムがとちゅうで外れる ── 車軸に小さな切りこみを入れるか、テープでひっかかりを作る
- タイヤが空回りして進まない ── キャップのタイヤに輪ゴムを1本巻いて、すべり止めにする
観察・記録シート(この4つをメモ)
- 巻いた回数(10回・20回・30回)
- 走った距離(各3回ずつ)
- 3回の平均
- 空回り・曲がりなど気づいたこと
しくみを深掘り(もう一歩くわしく)
ねじった輪ゴムには、元にもどろうとする力(弾性力)がエネルギーとしてたくわえられます。巻く回数が多いほどたくわえるエネルギーは大きくなりますが、走る距離は巻数にきれいに比例するとは限りません。強すぎる力はタイヤの空回りや摩擦のむだになって逃げてしまうからです。この「エネルギーが全部進む力にならない」という発見こそ、本物の機械設計にも通じる大事なポイントです。ゴム動力は模型飛行機の動力にも使われています。
発展:くらべる実験のアイデア
- 輪ゴム1本と2本がけで、同じ巻数のときの距離を比較する
- 車体に電池などのおもりをのせて、重さと距離の関係を調べる
よくある質問
Q. 距離はどうやって測ればいいですか?
スタート線を決めてメジャーで測ります。同じ条件で3回ずつ走らせ、平均を出すのがデータの正しい取り方です。
Q. 曲がって走ったときの距離はどうしますか?
スタート地点から止まった場所までの直線距離で測り、「曲がった」ことも記録に残します。原因を考えれば考察が1つふえます。
なぜそうなるの?(しくみ)
ねじった輪ゴムには「元にもどろうとする力(弾性力)」がたくわえられます。巻く回数が多いほどたくわえた力が大きく、遠くまで走ります。ただし巻きすぎるとタイヤが空回りすることも。力の大きさと進み方の関係が学べます。
まとめ方のコツ(模造紙・新聞)
「巻いた回数×距離(3回平均)」の折れ線グラフが主役。空回りの発見があれば考察に書きましょう。
構成にまよったら:①きっかけ → ②予想 → ③やり方 → ④結果(表・写真)→ ⑤わかったこと → ⑥感想・次にやりたいことの6ブロックが鉄板です。
学年別アレンジ
- 1・2年生:大人と一緒に作って、家族でレース大会を開く
- 3・4年生:巻数×距離(3回平均)の折れ線グラフを作る
- 5・6年生:平均の意味と、距離がのびなくなる(頭打ちの)理由まで考察する
まとめの記入例(表と結論文のお手本)
結果の表:横に「巻いた回数」、縦に「1回目・2回目・3回目・平均」の表にし、折れ線グラフを主役にします。
結論文のお手本:「30回巻きは20回巻きより走ったが、のびは小さくなった。力が強すぎるとタイヤの空回りでエネルギーがにげるためだと考えた。」 このように「結果+理由の考え」をセットで書くのが高評価のコツです。
レポートの書き出し例
「ゴムを巻けば巻くほど速く走るのか、それとも限界があるのか、作って確かめたくなりました。」のように、自分の疑問や体験から書き出しましょう。仕上げはレポートメーカーで6ブロックをうめれば完成します。