CCN 寺子屋自由研究ラボ理科・実験ストロータワー:高さと強度の研究
← 🔬 理科・実験一覧に戻る
ストロータワー:高さと強度の研究

🔬 理科・実験

ストロータワー:高さと強度の研究

🚀 小4〜6年生向け ★★☆ ⏱ 準備30分 / 実施2〜3時間

ストローで塔を作り、形の違いで高さと強さがどう変わるか調べます。

建物や橋は、ただ高くするだけではなく、倒れにくく強い形にする必要があります。三角形は形がくずれにくいため、橋や鉄塔によく使われます。このような骨組みをトラス構造(トラスこうぞう:三角形を組み合わせた強い構造)といいます。ストローを使うと、建物の構造を小さな模型で試せます。高さ、使った材料の本数、上にのせられる重さを比べることで、工作が本格的な研究になります。

必要なもの

材料分量代替案
ストロー60本紙ストロー60本
セロハンテープ1巻マスキングテープ1巻
はさみ1本保護者用カッター1本
厚紙A4サイズ2枚段ボール板2枚
ものさし30cmを1本メジャー1個
500mLペットボトル1本水入りボトル1本
500mL重り用
小さな本3冊200g程度の箱3個
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

手順

1

比べる形を決める

何をする:3種類のタワーを作る計画を立てます。

どうやる:A「四角だけのタワー」、B「三角を入れたタワー」、C「底を広くしたタワー」にします。

なぜ:形を変えると、高さや強さがどう変わるか比べられます。

2

使うストローの本数をそろえる

何をする:材料の条件を合わせます。

どうやる:各タワーにストロー20本ずつ使います。

なぜ:本数が違うと、形ではなく材料の多さで強くなってしまいます。

3

Aの四角タワーを作る

何をする:基本のタワーを作ります。

どうやる:ストローを四角形に組み、上に積み上げるようにテープで固定します。

なぜ:四角だけの構造がどれくらいゆれやすいかを見るためです。

4

Bの三角入りタワーを作る

何をする:三角形を使ったタワーを作ります。

どうやる:四角の中に斜めのストローを入れ、三角形ができるように固定します。

なぜ:三角形は形がくずれにくく、強度が上がることがあります。

5

Cの底広タワーを作る

何をする:底を広くして倒れにくい形を作ります。

どうやる:下の段を20cm×20cm、上の段を10cm×10cmくらいにして組みます。

なぜ:底が広いと重心が安定し、倒れにくくなります。

6

高さを測る

何をする:それぞれのタワーの高さを比べます。

どうやる:机から一番上までの高さをcmで測ります。

なぜ:高さの記録があると、どれだけ高く作れたか比べられます。

7

強度を調べる

何をする:上に重りをのせて、どれくらい耐えられるか試します。

どうやる:タワーの上に厚紙を置き、小さな本を1冊ずつのせます。くずれる直前の冊数を記録します。

なぜ:強さを数字で比べられます。

8

ゆれやすさを調べる

何をする:横からの力に強いか見ます。

どうやる:タワーの上を指で横に1cmだけ押して手を離し、倒れるか戻るかを観察します。

なぜ:地震や風のような横の力に対する強さを考えられます。

9

結果をまとめる

何をする:高さ、強度、安定性を比べます。

どうやる:3つのタワーを表にし、総合的に一番よい形を考えます。

なぜ:高いだけでなく、強くて倒れにくい構造を考えることが大切です。

観察ポイント・記録の取り方

タワー形の特徴高さのせられた重さゆれやすさ気づいたこと
A四角だけcm
B三角入りcm
C底が広いcm

つまずきやすいポイント

⚠️ すぐ倒れる

なぜ:底がせまい、または左右のバランスが悪いです。

対処:底を広くし、左右同じ長さで作ります。

⚠️ テープ部分が弱い

なぜ:接合部がしっかり止まっていません。

対処:つなぎ目を2cm以上テープで巻きます。

⚠️ 高さだけを追いすぎる

なぜ:高いほど倒れやすくなることがあります。

対処:高さだけでなく、重さに耐えられるかも比べます。

発展アイデア

  1. 三角形、四角形、六角形の構造で強さを比べる。
  2. ストローの本数を30本に増やして、さらに高いタワーに挑戦する。
  3. 実際の鉄塔や橋の写真を調べ、三角形が使われている場所を探す。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

3つのタワーの写真を並べ、高さと強度の表を入れます。

「三角形があると強くなったか」「底を広くすると倒れにくくなったか」を結論にします。

タイトル例:

📺 参考動画

▶ 参考動画を検索
🔬 理科・実験の全テーマを見る

CCN グループの教育・福祉サービス

自由研究の先へ — お子さまの今に合う場所を選んでください。

🏕️ CCN 寺子屋 — まもなくスタート

「自分のスキルや経験を、子どもたちの学びに活かしたい」
そんな先生になりたい大人を、CCN 寺子屋が支えます。
地域で教室を開く・得意を教える・自由研究を伴走する。
受け継いできたものを、次の世代へ。