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| 僕達がまず実験するにあたって、まず行ったことが装置作りです。再現性よく定量的 |
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| な実験を行えるように、叩いて壊して使い捨て、叩く大きさは毎回ばらばらでは話になら |
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| ないので、ピストン式の装置を製作しました。バネでピストンを動かし、空気を押し出す仕 |
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| 組みです。これを元に空気の出る穴の大きさ、押し出す空気の体積、押し出す時の速度 |
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| について渦輪が綺麗に出来る条件を調べたので、ついでに載せます。 |
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| …と思ったのですが、データ紛失…しっかり探せばあるだろうがちと見つかりませんでした…ごめんなさい… |
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| という事で、結果だけ載せさせていただきます。 |
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| ・穴の大きさと押し出す量について。 |
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| V ∝ r3 （ただし、Vは最適な押し出す空気の体積、rは穴の半径） |
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| という関係があります。あけた穴の大きさに対し、最適な押し出す空気の体積があります。 |
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| その関係はほぼ直径の３乗に比例するという事です。（まぁ当たり前ですが…） |
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| 最適なＶは構幅が広く､極端に小さいとか大きすぎない限り大丈夫ですが､ |
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| この関係式は結構大事で、特に大きい空気砲を作るときに良い参考になります。 |
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| 穴が大きくなればＶは３乗できいてくるので予想以上に大きくなります。 |
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| いっぱい実験したのですが、データ紛失してしまい・・・すみません。 |
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| 思い出して簡単にグラフにしてみたら、図１のようになりました。 |
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| 大きな実験装置を作る時などは、ご参考にどうぞ。 |
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| 図１ 渦輪の直径rと押し出す体積Vの関係 |
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| ・押し出す速度について。 |
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| 押し出す速度（ピストンの速さ）については、綺麗な渦輪を作るにあたってそんなに影響 |
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| はありません。ただ渦輪の進む速度が変化します。早くピストン動かした方が、渦輪の |
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| 速度は早く、その分壊れにくくなります。 |
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| ・普通に遊ぶ場合 |
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| 実際にダンボール叩いて遊ぶ分にはそんなに気を使う事ではありません。 |
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| 綺麗な渦輪を作るコツとしては、 |
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| １．ダンボールにみあった大きさの穴をあける。 |
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| ２．切断面の整った綺麗な円形でくりぬく。 |
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| ３．力いっぱい叩きすぎない。 |
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| １．については、大体目安として穴をあける面の短いほうの辺の長さの半分くらいを穴 |
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| の直径にするとよさげです。２．については、エッジはとがってたほうがいいです。要す |
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| るにキレイに切ったほうがいいです。円形以外でも空気砲は出来ますが、丸が一番出 |
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| 来やすいです。子供に自由に穴をあけてもらうと、ハート型や星型､時にはピカ○ュウ |
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| など面白い形（さすが想像力豊だなぁと関心…）をやろうとするのですが､たいてい失敗 |
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| しますね…丸に近い形が無難です。３．については､よく男の子のある事なのですが、 |
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| 力いっぱい叩き過ぎると出来ない時が多いです。たまに箱がぐちゃぐちゃに潰れるまで |
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| 叩いている子が…元気があっていいのですが､押し過ぎて空気を押し出しすぎは良くな |
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| いです。それと箱が叩く瞬間にブレるのも良くないです。しっかりと箱を固定し適度に |
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| 叩く事が大事ですね。コツとしてはこんなところです。 |
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