円い筒の紙ヒコーキを作ろう

円い筒の紙ヒコーキをつくろう

ほとんどの人が、紙コプター・竹とんぼ・コマ・フライングデスクや地球ごま、ハンドスピナーなどの玩具で遊んだことがあると思う。これら玩具の共通しているところは、全体が回転しているか、一部分が回転していることです。


しかし、どの玩具も回転が止まったら、フラフラと落ちたり、ヒックリ返ったりします。なぜ、回転が止まるとこのようなことが起きるだろうか?
紙コプターと円筒型紙飛行機を作り、飛ばして観察しよう。

①紙コプターを作ろう (材料・道具 : A4コピー用紙、ハサミ)

①A4の用紙を下図のように切る。

② ①でつくった紙テープを図のように切り、折り曲げて完成。

③ 完成した紙コプターを、高いところから落としたり、投げ上げて、その動きを観察する。

④ 右図のように、回転しながらゆっくり落ちていけば、成功。

②円筒型紙飛行機を作ろう
材料・道具:トイレットペーパーの紙芯、アルミホイルなどの紙芯
ビニールテープなど、輪ゴム、ハサミ、カッターナイフ

①トイレットペーパーの紙芯を切る。

② 輪ゴムを切り、両端を結ぶ。

③ 下図のように、輪ゴムの結び
目が円筒の端に来るように、また、
反対側も 同様にずれないように
テープを巻く。

④ 手前側と反対側の輪ゴムを折り返し、  テープを巻く。

⑤ カタパルト(発射台)をつくる。トイレットペーパーの紙芯より少し小さい径の紙芯(塩ビパイプなどでも良い)の端の部分を輪ゴムがかかる程度に切り込みを入れる。

輪ゴムを掛ける切り込み

3.円筒型紙飛行機を飛ばす。
 ① 下図のように輪ゴムを切り込みに掛け、円筒型紙飛行機を発射台(カタパルト)にセットし、円筒型紙飛行機をまっすぐに引っ張り、発射する。

         円筒型飛行体を矢印の方向に引き、発射する

② ①と同様に円筒型紙飛行機を引っ張り、ねじって回転力を与え、発射する。

  円筒型飛行体を矢印の方向に引き、ねじって回転力を与え、発射する

 

 

4.円筒型紙飛行機の飛行結果
① 円筒型紙飛行機をまっすぐに引っ張って飛行させた場合

                  円筒型紙飛行機は、不安定な飛行をして落下する。

② ①と同様に円筒型紙飛行機を引っ張り、ねじって回転力を与え、発射する。

    円筒型紙飛行機は、まっすぐに直進し①よりも遠くまで飛んでいき、落下する。

 

5.まとめ
前項の4.円筒型紙飛行機の飛行結果からの判ったことをまとめてみる。
円筒型紙飛行機を回転させて飛ばした場合は、回転させない場合に比べて、安定してより遠くまで直線上を飛ぶことが判る。
これは、ジャイロ効果という現象で、物体に回転を与えると回転軸が安定し、ぶれないという特性である。この効果により円筒型紙飛行機がまっすぐ安定して飛んだことになる。


6.考えてみよう(自由研究)
①記録してみよう
a) 工作した円筒型紙飛行機を飛ばすとき、ねじる角度や引っ張る長さを変えると、飛行距離や飛び方がどう変わるだろうか。
b) 円筒型紙飛行機の長さ、直径、重さ、紙以外の材料など機体の形や状態を変えると、飛行距離や飛び方がどう変わるだろうか。
c) カタパルト(発射台)の太さや長さ、紙以外の材質の物などを変えると、飛行距離や飛び方がどう変わるだろうか。

楓(かえで)の種子

②調べてみよう
私たちの身の回りには、ジャイロ効果を利用している物が たくさんある。それは、最初に述べたいくつかの玩具のほ かに、ゲーム機のコントローラを傾けるとキャラクターが傾いたり、スマートホンを傾けると縦画面と横画面が変わる。 そのほか、自転車・モーターバイク・自動車・電車・飛行機など の乗り物、ロケットや人工衛星、自然界では、
楓のような種子、ピストルやライフル(有効射程距離は、約300~2000m)の弾なども、の効果が利用されている。 ジャイロ効果が、どのように利用されているか、調べてみよう。

資料提供:佐賀市少年少女発明クラブ   指導員 山崎顯治さん

佐賀市少年少女発明クラブのご紹介

佐賀市少年少女発明クラブは平成元年に発足し、「小学4年生から中学3年生まで」のクラブ員が、年間30回の活動の中でアイデア工作活動を行っています。部屋いっぱいの工具や備品に囲まれながら指導員のきめ細やかなアドバイスと商工会議所はじめ企業や事業所の協力を得ながら、子どもたちはのびのびと工作活動に取り組んでいます。

活動の日時・場所

活動日時:  土曜日(年間:30回)9:00~12:00
活動場所:  佐賀市立勧興小学校 佐賀市少年少女発明クラブ室

主な活動内容

◇ 基礎コース(新規クラブ員)
役に立つ物やおもちゃなどを作ることで、いろいろな工具を使い慣れる。
◎ 紙や木工作、発泡スチロール・プラスチックや金属の加工、機械工作、電気・電子工作などの 基本を経験する。
◎ 使用材料や接着剤などについて学ぶ。

◇ アイデア工作コース(基礎コース修了者)
自由工作とし、興味ある物を、アイデアを考えながら製作する。
◎ 身の回りをよく見て、役に立つ物や基礎コースでの作品を改良 ・改造した物などを製作する。
◎ 作品のイメージ図を描き、大きさ、材料、使用工具、工作の方 法などを考える。

◇ チャレコンコース(基礎コース修了者)
全国少年少女チャレンジ創造コンテストに向けて、3人1チームで「からくりパフォーマンスカー」を製作 する。地区大会で上位2チームが推薦され、全国約600チーム中60チームが選抜される。当クラブは、 平成27年度、平成28年度、令和元年度、全国大会に出場した。

参加方法
1月下旬から2月中旬頃に令和3年度の募集が行われる予定です。
詳しくは、佐賀市報「さが」や小中学校から募集の案内をご覧ください。

お問合せ先
佐賀市教育委員会 教育部 教育総務課内
e-mail:kyoiku@city.saga.lg.jp  TEL:0952-40-7351


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