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朝日小学生新聞で連載

日本化学会化学教育協議会 前川哲也さん

 

くるくる回る。どちらに回る?
くるくる回るおもちゃを作って、どちらに回るかを考え、確かめてみましょう。

 

水をふき出しながらどちらに回る?

 500ミリリットルの四角いペットボトルを用意し、そのふたの中心に先端を火で温めたきりを使って2ミリくらいの穴を開けます。その穴にたこ糸を通し、ふたの下側に結び目を作って、糸が抜けないようにします。

 さらに、ペットボトルの底から1〜2センチ、左はしから5ミリほどのところに、きりで直径3ミリほどの穴を開けます。

 次に、穴を指でふさぎながらペットボトルに水を入れます。そして、糸のついたふたを軽く閉め、ひもでつるし、指をはなすと、ペットボトルは穴から水をふき出しながら回ります。このとき図のア・イのどちらに回るか考えてみましょう。

 実際にやってみると、アの向きに回ります。水がイの向きにふき出るのでイの向きに回るようにも思えるかもしれませんが、ペットボトルは、水がふき出した方向と反対向きの力を受けるため、アの向きに回るのです。

 水をあちこちにまき散らすので、実験はお風呂や流しなどで行いましょう。

 

ろうそくの上ではどちらに回る?

 画用紙にコンパスで直径15〜20センチの円をえがき、切り取ります。さらに図の「切り線」のところをカッターで切り、「折り線」のところを谷折りにして、三角の部分が上にくるようにします。

 次に円の中心にコンパスで穴を開け、糸を通し、裏側をセロハンテープでとめてつるしましょう。画用紙がかたむくようだったら、セロハンテープやクリップを重り代わりにして、なるべく水平になるようにします。

 火のついたろうそくの上で、燃えうつらないように糸でつるした画用紙を上から近づけると、画用紙は回りはじめます。図のウ・エのどちらに回るでしょうか。

 ウの向きに回ります。ろうそくで暖められた空気は上に行き、穴から出て行きます。ところが、その穴から出て行く空気は図のような向きに流れますから、ステップ1の水と同様に、画用紙は空気のふき出た方向と逆向きの力を受け、ウの向きに回るのです。

イラスト=高田ゲンキ


朝日小学生新聞 2009年6月10
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