平成26年度 第7回竜之口サイエンスラボ
 トルネイドの謎を探ろう
〜 ボトルの中のパワフルな渦巻き〜
 平成26年8月26日 於 竜之口小学校
 指導  片岡

竜巻(トルネード)とは何かと、映像を見たり、身近にあるもので模型実験をし、体験してみたい。
 導入
 1. 自然の中には渦はいっぱいある。
     台風、鳴門の渦潮、うずまき銀河
 2. インターネットで竜巻を見る
   https://www.youtube.com/watch?v=KUIFb0PmOsw
   https://www.youtube.com/watch?v=tOaOOdZEtcg
   https://www.youtube.com/watch?v=D8Z4siNPdbc   
 3. 竜巻:
     積乱雲(=入道雲)の下に地上から雲へと延びる高速の渦巻き状の上昇気流
   
 竜巻の様子1  竜巻の様子2
   
 竜巻の様子3 高学年のクラス

 実験
 4. 入浴剤で竜巻
   @  発泡系入浴剤を割って小さくする。
   A  ペットボトルに40℃くらいのお湯を8分目くらいまでいれる。
      砕いた入浴剤を、小指の第一関節までの大きさくらい入れる。
   B  泡が出てきたら、ペットボトルをぐるぐる数回回す。
   C  平らな所において真横から観察する。
      (色のついた水は捨てない)     
 低学年のクラス
   
教室風景  入浴剤での竜巻発生の模擬実験

 高学年のクラス
   
 入浴剤での竜巻発生の模擬実験
  演示
5.  瓶の水を早く出すにはどうすればよいか。 1.8lのペットボトル使用。
 実験
 6.  ペットボトルでトルンードの実現
    使用するもの:ペットボトル;2本、接着剤、テープ、穴あきキャップ、雑巾
   @ タオルを準備する。
   A ぺットボトル1本に水を入れる。
   B 穴あきキャップを装着。
   C もう一つのペットボトルを逆さにして、キャップにつける。
   D 水を入れているペットボトルを上にしてトルネードを作ろう。

低学年のクラス
   
 水中に作られたトルネード 
高学年のクラス
   
 教室風景  水中に作られたトルネード
   
  水中に作られたトルネード 
 まとめ
7. @ 問題です。「下のペットボトルには水が入っています。 
     では、上のペットボトルには何が入っていますか?」
     --- そう、何も入っていないのではありません。空気が閉じ込められています。2本のペットボトルの水と空気は、外に逃げられません。ですから、上のペットボトルの水が、下のペットボットルの行こうとしても、空気が邪魔をするのです。だからなかなか、水が落ちないのです。
   A そいうわけで、「上のペットボトルの水を、下のペットボトルに落とす」というのは、
少し間違っています。「上のペットボトル水と、下のペットボトルの空気を入れ替える」というのがほんとです。
   B ぺッボトルのトルネードをよく見てみましょう。
   C トルネードの渦巻きの真ん中には、しっかりと空気のとうり道があります。上の水と下の空気が上手に入れ替わっているのです。速さの秘密はそこなのです。
 8.  竜巻の解説ビデオ(高学年)
    https://www.youtube.com/watch?v=we1mRBiwJLE
    https://www.youtube.com/watch?v=bQLS8bK6EYo