平成25年度　竜之口サイエンスラボ
熱気球を作る、揚げる、科学する
平成25年12月26日　於　竜之口小学校
指導　　和田
＜実験の流れ＞
『科学する』
　熱気球の絵を見せて考えさせる。　　〜大きさ、バーナー、冬の朝。
なぜ揚がるのか考えさせる。　　〜他の飛行物体との比較。　バーナーによる加熱。
空気は加熱すると軽くなる。　　〜本当か？
　　　　天秤を使って空気を加熱すると軽くなることを示す。
　　　　手作りの装置を使って加熱すると体積が膨張することを示す。
無条件では気球は揚がらない。浮力はどこで生じているか考える。
　流体の浮力に関するアルキメデスの原理を体感させる。
１）　空きペットボトルに釘を入れて水に沈むようにしておく。
２）　そのペットボトルの重さをバネばかりで測る。
３）　それを水中に沈めて重さを側り、軽くなったことを知る。
４）　軽くなった重さはペットボトルが押しのけた体積の水の重さに等しい。
５）　空のペットボトルを水に沈めるためには力が要ることを体験さす。
６）　空気と水は同じ流体の仲間なので、空気でも同じ原理が成立する。
挨拶 天秤
気体の熱膨張実験：加熱前 ヘアドライヤーで加熱後；ビニール管一巻き半くらい中の空気は膨張
熱風を袋に詰める アルキメデスの原理
　ヘアドライヤでペットボトルを暖めただけで、ビニール菅の液体は良く動き、温度を上げると、気体が膨張したことを確認することが出来た。つぎに、天秤の片方にビニール袋を取り付けバランスをとった後、袋に熱風を入れると、袋の中が軽くなりバランスが崩れて持ち上がった。
　釘を入れて重くしたペットボトルを空気中で計った後、水中で計ると５００ｇほど軽くなった。これはペットボトルが５００ｍｌの水を押しのけ、その浮力と一致する。温かくなって膨張した気体は周りの同じ体積の気体より軽い量だけの浮力を受ける。さて実験の結果は？
＜作る＞
〇　薄いポリエチレンフィルムを接着して、体積１ｍ３以上の気球を作る。
〇　電熱溶着装置（シーラー）で,幅２．６ｍのフィルムで、長さ３ｍの筒を作る。
　　　　　※　6年生のみ袋作りに挑戦、　そのほかの学年はサポーターが作っていた物で実験。
〇　筒の一端を輪ゴムで縛り、袋を作る。
＜揚げる＞
〇　上記の袋に、多端からヘアドライヤーで熱風を送り込み、気球を膨らませる。
〇　十分膨らんだら、多端を絞り、輪ゴムで止め、糸をつける。
〇　どの位のものを持ち上げられるかな。
体育館での気球の様子１
体育館での気球の様子２
ホームページ作成者　注
一端はゴム輪で絞り，他端から熱風を入れる予定だが、筒の一端はシーラーで圧着し多端も紙コップみたいなもので筒を作り熱風の入り口を作ったほうがよさそうだ。
新聞を雨に濡らさないために使う袋ならどうにか浮くが,表面積と体積のことを考えると、大きい袋を作ると浮きやすいと思う。