CCN 寺子屋自由研究ラボ工作・アートペーパーブリッジの強さ比べ
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ペーパーブリッジの強さ比べ

🎨 工作・アート

ペーパーブリッジの強さ比べ

🌱 小1〜3年生向け ★☆☆ ⏱ 準備30分 / 実施1〜2時間

紙の折り方を変えて橋を作り、どの形が一番重さに強いか調べます。

紙はそのままだと曲がりやすいですが、折ったり丸めたりすると強くなります。橋や建物でも、三角形や波形、箱型の構造を使って強度(きょうど:こわれにくさ)を高めています。紙の橋に重りをのせると、形によってたわみ方やこわれ方が違います。身近な紙で構造の工夫を試すことで、建築や土木の基本を学べる工作研究です。

必要なもの

材料分量代替案
A4コピー用紙9枚画用紙9枚
同じ高さの本2冊箱2個
1円玉100枚同じ重さの小石100個
セロハンテープ1巻のりは不可
ものさし1本メジャー1本
記録用紙A4用紙3枚ノート3ページ
スマホカメラ1台カメラ1台
鉛筆1本ペン1本

手順

1

支える台を作る

何をする:橋をかける場所を作ります。

どうやる:同じ高さの本2冊を20cm離して置きます。

なぜ:橋の長さをそろえると、強さを公平に比べられます。

2

平らな橋を作る

何をする:基本の橋を作ります。

どうやる:A4用紙1枚をそのまま本の間にかけます。

なぜ:折らない紙の強さを基準にするためです。

3

じゃばら橋を作る

何をする:折り目のある橋を作ります。

どうやる:A4用紙を2cm幅で山折り・谷折りにして、じゃばら形にします。

なぜ:波形にすると紙が曲がりにくくなるか調べられます。

4

筒形の橋を作る

何をする:丸めた構造を作ります。

どうやる:A4用紙を直径約3cmの筒に丸め、テープで止めます。

なぜ:筒形は力を分散しやすい構造です。

5

重りを少しずつのせる

何をする:橋の強さを調べます。

どうやる:橋の中央に1円玉を5枚ずつのせます。

なぜ:少しずつ重くすると、こわれる限界が分かります。

6

たわみを測る

何をする:橋がどれくらい曲がったか見ます。

どうやる:20枚のせた時の中央の下がりをcmで測ります。

なぜ:こわれなくても、たわみ方で強さを比べられます。

7

こわれた時の重さを記録する

何をする:限界を調べます。

どうやる:橋が本の間から落ちる、または大きく折れた時の1円玉の枚数を記録します。

なぜ:どの構造が一番重さに強いか分かります。

8

3回ずつ試す

何をする:結果を確かにします。

どうやる:各形を3つ作り、同じ実験を3回行います。

なぜ:作り方の少しの違いによるばらつきを減らすためです。

観察ポイント・記録の取り方

橋の形1回目限界2回目限界3回目限界平均たわみ
平らcm
じゃばらcm
筒形cm

つまずきやすいポイント

⚠️ 本の間の距離が変わる

なぜ:距離が長いほど橋は弱くなります。

対処:20cmに固定します。

⚠️ 重りを一気にのせる

なぜ:どの重さでこわれたか分かりません。

対処:5枚ずつ増やします。

⚠️ 橋の中央にのせていない

なぜ:重さの位置で結果が変わります。

対処:中央に印をつけます。

発展アイデア

  1. 三角形の補強をつけた橋を作る。
  2. 紙の枚数を1枚、2枚、3枚で比べる。
  3. 実際の橋の構造を調べて、紙で再現する。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

橋の写真、限界枚数の表、平均値のグラフをまとめます。

「同じ紙でも、形を変えると強さが変わった」と構造の工夫に注目して書きましょう。

タイトル例:

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