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本を交互に重ねると、なぜ引きぬけないのか

🔬 科学・実験

本を交互に重ねると、なぜ引きぬけないのか

🚀 小4〜6年生向け★☆☆⏱ 準備10分 / 実施1〜2時間

2冊の本のページを1枚ずつ交互に重ね、どれくらいの力で引いてもぬけないことを確かめる実験です。

2冊の本のページを1枚ずつ交互に差しこんで重ねると、両側から引っぱってもぬけなくなります。使っているのは、のりでもテープでもなく、紙と紙の間の摩擦(まさつ)だけです。引っぱるとページどうしが押しつけられ、押しつけられるほど摩擦が大きくなります。ページの枚数が増えると、その効果が何十倍にも積み重なります。力を加えるほど強くなる、という不思議なしくみを、家にある本だけで確かめられます。

必要なもの

材料分量代替案
同じくらいの厚さの本2冊こわれてもよい古い雑誌がおすすめ
ページ数の少ない冊子2冊枚数を変えて比べるため
ばねばかり1〜2個引く力をはかる。なくてもよい
ひも2本本の背にかけて引く
ペットボトル数本水を入れておもりにする
はかり1台おもりの重さをはかる
定規1本重ねた枚数の厚さをはかる
記録用紙1枚枚数と結果を書きこむ
カメラ1台重ね方を写す
軍手2組強く引くときに手を守る

手順

1

予想を書く

何をする:何枚ずつ重ねればぬけなくなるかを予想します。

どうやる:「10枚」「30枚」「50枚」など、具体的な数を書きます。

なぜ:数で予想すると、結果と比べたときに差がはっきりします。

2

少ない枚数から重ねる

何をする:まず10枚ずつ交互に重ねます。

どうやる:2冊を向かい合わせに置き、左・右・左・右と1枚ずつ交互にかぶせていきます。奥までしっかり差しこみます。

なぜ:少ない枚数から始めると、どこから急にぬけなくなるかが分かります。

3

引いてみる

何をする:2人で背の側を持ち、まっすぐ引きます。

どうやる:ねじらず、水平にゆっくり引きます。ぬけたら枚数を記録します。

なぜ:ななめに引くとページがやぶれ、力の大きさも分からなくなります。

4

枚数を増やしてくり返す

何をする:20枚、30枚、40枚と増やして、同じように引きます。

どうやる:毎回いちばん奥まで差しこみ、同じ人が同じ持ち方で引きます。

なぜ:条件をそろえないと、枚数の効果なのか引き方の差なのか分かりません。

5

力を数ではかる

何をする:ぬけなくなったら、どれくらいの力にたえるかをはかります。

どうやる:本の背にひもをかけ、水を入れたペットボトルを1本ずつ下げていきます。ぶら下がった重さの合計を記録します。

なぜ:「ぬけなかった」で終わらず、何kgにたえたかを数で残せます。

観察ポイント・記録の取り方

重ねた枚数ぬけたかたえた重さ気づいたこと
10枚
20枚
30枚
40枚

つまずきやすいポイント

⚠️ すぐぬけてしまう

なぜ:差しこみが浅く、重なっている部分が短いためです。

対処:毎回いちばん奥まで差しこみ、重なる長さをそろえます。

⚠️ ページがやぶれる

なぜ:ななめに引いたり、急に強く引いたりしています。

対処:水平にゆっくり引きます。うすい紙の本ではなく、しっかりした雑誌を使います。

⚠️ 結果が毎回ちがう

なぜ:引く人や持つ場所が変わっています。

対処:同じ人が同じ場所を持ち、同じ速さで引くと決めます。

⚠️ 重さをかけると本がこわれる

なぜ:背の部分に力が集中しています。

対処:ひもは背全体に幅広くかけ、ペットボトルは1本ずつゆっくり足します。

発展アイデア

  1. つるつるの紙とざらざらの紙で、ぬけにくさがちがうかを比べる。
  2. 重ねる枚数とたえた重さをグラフにして、増え方を調べる。
  3. 紙の間に片栗粉を少しふって、摩擦を小さくするとどうなるかを調べる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

模造紙1枚またはスライド5枚がおすすめです。

「予想」「重ね方の図」「枚数と結果の表」「たえた重さのグラフ」「分かったこと」の順にまとめます。

重ねている途中の写真と、ぶら下げているときの写真の2枚があると伝わりやすくなります。

タイトル例:

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