青少年のための科学の祭典2009宮崎大会

実施日程

【企画名】
ガリレオ温度計を作ろう!
【目 的】
身近な自然現象を体感できるものを製作し、自然現象の不思議さを楽しんでもらう。
【対 象】
小学生1年生~中学3年生
【会 場】
宮崎科学技術館
【開催日】
平成21年8月1日(土)~8月2日(日) 10:00~17:00 ※大会は8月3日まで

実施内容

ガリレオ温度計を作ろう!

温度変化によって密度が変化する現象を利用し、今回は「水」を題材にガリレオ温度計づくりにチャンレンジします。

ガリレオ温度計の作り方

用意するもの

ペットボトル(500ml)、ガラスびん(3つ:ペットボトルの口に入り、しっかりふたが閉まるもの)、色砂(3色)、ゴムパッキン(3つ)、コップ(2つ)、温度計、薬さじ、タオル、お湯、氷

作り方

2つのコップに28℃の水「A」と、26℃の水「B」を準備する。
ガラスびんに色砂を出し入れし、Aの水中でゆっくり沈む程度に色砂の量を調整する。ガラスびんが「浮いた」ときは、色砂を「増やす」。ガラスびんが「沈んだ」ときは、色砂を「減らす」。
②で調整したガラスびんを、今度はBに入れる。Bの水中でゆっくり浮き上がることを確かめる。沈んだ場合は、②でもう少し調整する。
④ 次に、お湯を使って2つのコップに34℃の水「A」と、32℃の水「B」を準備する。そして、同じように②と③を行う。
最後に、氷を使って2つのコップに20℃の水「A」と、18℃の水「B」を準備する。そして、同じように②と③を行う。
3つのガラスびんができあがったら、ペットボトルに水を入れ、その中にガラスびん全部を入れる。

完成品

実施報告

今回は安全性を考慮して「水」を題材に用いましたが、水は温度変化に伴う比重(密度)の変化がほんのわずかしかないためにガラスびんに色砂を出し入れして調整する作業に時間を要することから、当日は1つの浮沈子のみの製作としました。

最終的には粒単位での作業となる色砂の出し入れ調整を児童ができるか、また想定している時間内に製作ができるか心配しましたが、参加者全員が製作から簡単な実験まで成功させることができました。

実験では、28℃の水を別のコップに移し、その中に製作したガラスびんを入れ、沈んでいることを確認した後、扇風機を使用してコップの水の温度を下げていき、ガラスびんが浮き上がるときの温度を観察しました。

参加した児童たちは、実際に浮き上がる現象を見て驚きそして喜んでいました。我々も有意義な時間を過ごすことができました。

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ガラスびんの色砂の量を調整
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ガラスびんが沈むか観察
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ガラスびんについた気泡を取る
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ガラスびんの色砂の量を調整
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温度変化による実験
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ガリレオ温度計の完成