🎨 工作・アート
紙のプロペラを作り、羽の大きさで落ちる時間が変わるか調べます。
紙のプロペラを上から落とすと、くるくる回りながらゆっくり落ちます。これは羽が空気を受け、空気抵抗によって落ちる速さが遅くなるためです。羽が大きいと空気を受ける面が増え、滞空時間(たいくうじかん:空中にいる時間)が長くなることがあります。植物の種やヘリコプターの回転にも似たしくみがあります。紙工作で空気の力を調べられる研究です。
必要なもの
| 材料 | 分量 | 代替案 |
|---|---|---|
| A4コピー用紙 | 6枚 | 折り紙6枚 |
| はさみ | 1本 | 保護者と使用 |
| クリップ | 6個 | 小さなテープ重り |
| ものさし | 1本 | メジャー1本 |
| ストップウォッチ | 1台 | スマホタイマー |
| 記録用紙 | A4用紙3枚 | ノート3ページ |
| スマホカメラ | 1台 | 動画撮影用 |
| 落とす場所 | 高さ150cm | 階段は使わない |
手順
プロペラの型を作る
何をする:紙を同じ形に切ります。
どうやる:幅4cm、長さ15cmの長方形を3枚切ります。
なぜ:基本の大きさをそろえるためです。
羽を切り分ける
何をする:回る羽を作ります。
どうやる:上から10cmまで中央に切り込みを入れ、左右を羽にします。
なぜ:左右の羽が空気を受けて回るようにするためです。
羽を左右に折る
何をする:回転しやすい形にします。
どうやる:左の羽を手前、右の羽を奥へ折ります。
なぜ:羽の向きを変えると、落ちる時に回転が生まれます。
下に重りをつける
何をする:まっすぐ落ちやすくします。
どうやる:下の部分にクリップ1個をつけます。
なぜ:重心が下にあると、姿勢が安定します。
羽の大きさを変える
何をする:比べる条件を作ります。
どうやる:羽の長さを8cm、10cm、12cmの3種類にします。
なぜ:羽の大きさで空気抵抗が変わるか調べるためです。
同じ高さから落とす
何をする:滞空時間を測ります。
どうやる:床から150cmの高さから、手を離して落とします。
なぜ:高さをそろえると、落ちる時間を公平に比べられます。
時間を測る
何をする:空中にいる時間を記録します。
どうやる:手を離してから床につくまでの時間を秒で測ります。
なぜ:滞空時間が長いほど、ゆっくり落ちたことになります。
5回ずつ試す
何をする:平均を出します。
どうやる:各羽の長さで5回落とし、平均時間を計算します。
なぜ:1回だけでは、手の離し方や空気の流れに影響されるからです。
観察ポイント・記録の取り方
| 羽の長さ | 1回目 | 2回目 | 3回目 | 4回目 | 5回目 | 平均 |
| 8cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 |
| 10cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 |
| 12cm | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 | 秒 |
つまずきやすいポイント
⚠️ 回らずに落ちる
なぜ:羽の折る向きが同じです。
対処:左右の羽を反対方向に折ります。
⚠️ 横に飛んでいく
なぜ:羽の大きさが左右で違います。
対処:左右の羽の長さをそろえます。
⚠️ 時間が測りにくい
なぜ:落ちる時間が短いです。
対処:動画を撮って後から確認します。
発展アイデア
安全上の注意
まとめ方(発表・レポート)
羽の長さと滞空時間を表とグラフにします。
「羽が大きいほど空気を受け、ゆっくり落ちたか」を結果から考察しましょう。
タイトル例:
📺 参考動画
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