夏休みの自由研究1
ABS news every.取材記 2013.08.19(月)
取材日&放送日は8/19でした。
つまり秋田県の子供達にとってはあと1週間の猶予しかない日。
デスク(その日のニュースの責任者 編集長みたいなもんです)に今からでも間に合う自由研究の参考になるような企画を提案され、突貫工事で仕上げてみました。
企画は3部構成で、1部は理科を取り上げました。
玩具店でもみかける「ソーラーカー」がありますよね。
このソーラーカーに当てる光を変えていくだけで自由研究になるよという提案です。
ソーラーカーと製作者の田原先生
協力してくださったのは、秋田市のアルヴェ内にある「自然科学学習館」のサイエンスサポーター 田原忠雄(タハラタダオ)先生です。
もと小中高の先生で、小学校の校長を務めたほか高校では理科も教えていました。簡単に言うと、こどもたちの楽しい学習の手助けをする専門知識をもった ボランティアです。
もともとホバークラフトやソーラーカーを自作する先生なので、この手の研究はお手の物。今回のソーラーカーも既製品じゃなくて自作です。そのソーラーカーを使わせてもらいました。
同じ条件の下で、要素を少しずつ変えて比較していく実験を「対照実験」と言います。対照実験ができれば小学生の自由研究なんて終わったも同然です。
とは言いながら、経験したことのない人がいきなり研究と言われても・・・
これまでの人生経験も少ない小学生に「自由研究は好きなことやっていいんだよ 疑問に思ったこととか・・・」と大人は簡単に言いますが、難しすぎます。
大学で電気・電子や物理・化学の実験をしてきたからこそ、小学生の研究なら簡単だと言えますが、だからこそヒントになるような研究題材を提供するんです!!
ソーラーカーに電気のさまざまな光を当てて、どのくらいどんなふうに動くのかを調べました。
結論から言うと、赤い電球のあかりなら近づければ相当走ります。
これはたくさんのエネルギーを受けて、たくさんのエネルギーを放出しているからです。
放出しているのは「光」と「熱」です。
電球というのは明るくするためのものですよね。決して冬場あたたまるための器具ではありません。電球が熱くなるのは、エネルギーの変換効率が悪いんです。昔の外車のようなものですかね? たくさんガソリン入れてすごいスピード&すごい馬力で走るんだけど、ガソリンもガンガン消費するみたいな。
エネルギーをがんがん出している電球は、ソーラーカーのエネルギーとして十分成り立つわけです。
スマホGALAXYのフラッシュじゃあダメダメ 走らないっす
ただし、今主流のLED電球を当てても全く走りません。 LEDの懐中電灯を2灯あてても全く走りません。
2灯ぐらいじゃエネルギーが足りん!
つまり LEDは上記の電球と正反対だということです。
ちょっとしかエネルギー(コンセントからの電気)を使わないけど、明るく照らせる。そして無駄になっていた放熱も少ない。明るく見えるけど 光としてのエネルギーは少ないということです。
光としてのエネルギーが少ないからソーラーカーが走らないんです。
だからLEDは低電力で省エネだと言われるのが感覚的に分かってもらえたと思います。
そのほか、ちょこちょこっと最もらしくさまざまなデータを記録するだけですばらしい研究になります。
懐中電灯は1.5[V]の単3電池を4本使っていて電球は何[W]だとか、携帯電話のフラッシュはどんなタイプのLEDだとか、部屋のあかりは照度計(カメラマンがよく使う)で測ったら何ルクス[lx]だったとか。
灯りの種類は10パターンぐらいほしいですね。
簡易蛍光灯、携帯電話のフラッシュ、デジカメのフラッシュ、懐中電灯3つぐらい、ロウソクの炎、LED懐中電灯2種類、鏡をつかって外光をソーラーパネルに当てる などなど
さらには何cmの距離で灯りをソーラーカーに当てたのか?
5cmでは? 10cmでは? 15cmでは?
デジカメの短時間のフラッシュではどうか?
ソーラーカーのスピードは? 50cm走るのに 何秒かかった?
面倒ですが、これを1つ1つ変えて実験すると、お父さんお母さんの手をかりつつ、大凡2時間もあればコンプリートするのではないかな?と思います。
田原先生ありがとうございました
理系出身者として偉そうなことを細かく書きましたが、みんながみんな賞をとれるような研究じゃなくてもいいんです。
単純に好奇心を満たすことができるのが夏休みの研究としてはいいのではないかな?と思います。
必要なのは「LEDじゃ走らない!!」ってことが分かればいい!
これだけです。あとは体裁を整えるだけ(笑)
大人の協力を得ながら頑張ってください。
ん? もう2学期がはじまってますよね・・・
このページを覚えておいて、来年役立ててね
なんでLEDが省電力なのかは岸野克巳先生の物性とかデバイスの授業をサボっていたのでまったく分かりません。92-72xx 92-73xxのみんな、よく単位取ってるよねー
田平はクリアしたんだっけ??
そうそう、ソーラーカーがなければ、光を当ててうごきはじめる癒し系の置き物でもなんでもいいんですよ。
次回は社会科の自由研究!!