最近、夏休み時期になると工作実験がやりたくなるんです。
数年前に100均ダイソーで子ども実験シリーズを見つけて以来、夏になるとウズウズ。
いい大人（おばさん）なので、まだ夏休みじゃないんですけどね〜。
今年は、ダイソーとアニメピカちんキットコラボの「太陽熱で回る太陽風車をつくろう！」にしてみました。
工作のやり方や実験の様子などをご報告いたします！
夏休み自由研究は太陽風車！
毎年1〜2個ずつ買って楽しんでいるダイソーの「子ども実験シリーズ」。
100円で実験に必要な薬品や道具などが入ったキットです。
100円なので中に入っているものは少なく、別に用意しなければいけないものも多いんですが、ほとんどのものが一日程度でできる簡単な工作実験です。
大人がやっても結構面白いですよ。
今回選んだのは、人気アニメ「ピカちんキット」とのコラボ商品の「太陽風車」です。
キットの内容は、
●透明フィルム 1枚
●粘土 1袋
●針 1本
●台紙 1枚
●解説書
キットを使わなくても用意できそうなものばかりですが、ちょこっとずつ入って100円というのが楽でいいですね。
自分で用意する場合は、針はシャーペンの芯を尖らせて使う、透明フィルムは折り曲げ加工できる薄さのプラスチックの板で代用できます。
粘土がなければ、針やシャーペンの芯が刺さるものならなんでもOK。
台紙や羽の図面は、ネットで「自由研究 太陽風車」で検索すれば、プリントできるサイト（学研とか）がありますよ！
キット以外で用意するものは、
●油性ペン
●ボールペン
●はさみ
●セロハンテープ
●長めのガラスコップ
●お皿
学生向け自由研究をダイソーキットで
ではまず、太陽風車を作る工作からスタートです！
紙に印刷された台紙をハサミやカッターで切り取ります。
線に沿って折り、セロハンテープで貼り合わせて出来上がり。
これ自体で風車を立たせるものではないので、少々雑でも問題ないです。
次に羽根を作ります。
説明書に羽根の図面が印刷されているので、
その上に透明フィルムを置いて油性ペンでなぞり、
丸く切り取って、十字の実線部分に切り込みを入れ、点線部分から折って風車の羽根に。
羽根の一部に色を塗ると、回った時にわかりやすいということなので、適当にヌリヌリ。
カラーの油性ペンがあれば色違いで塗ってもきれいですね。
羽の中心をボールペンでギューっとおさえてへこみをつけます。
この時の羽は平らになってる方が下です。
このくぼみを針の先に乗せるので、しっかりくぼませた方がいいです。
柔らかいものを下に敷いてぎゅーっと押します。
ただし、ボールペンのインクがたくさん付くと回りにくくなるので、ボールペンの先を拭いてからやるといいと思います。
インクが付いてしまったら拭き取っておきましょう！
お皿に粘土を三角に盛って、
黒い台紙をかぶせ、
針を傾かないようにまっすぐに刺します。
尖った方が上になるので、ケガをしないよう気をつけてくださいね〜。
この後、針の上に羽のくぼみ部分を乗せるわけですが、うまく乗せることができず、ここが一番の難関でした。
このキットに入ってる透明フィルムがペラペラで持ちにくいし手にくっつくしで、キーってなりました。
もうちょっと厚手のフィルムでもいいんじゃないのかな〜ダイソーさん。
後から調べてわかったんですが、私の場合、羽の折り曲げが浅くて安定が悪かったのもあるかもです。
コツは、
・針は傾かないようまっすぐ
・羽の中心のくぼみはできるだけ深く
・羽の折り曲げは60度くらいにしっかり
・指をしっかり乾燥させて、軽く羽を両側から挟んで持つ
羽はちょっとの風でも落ちてしまうんですよね。
そして、湿った指で羽根をつまんで乗せると、乗った！と思っても指にくっついて落ちてしまいます・・・。
力の加減がうまくできる年齢ならこうやって持つといいかも。
もしくは、ピンセットがあればそれで挟むとか。
で、なんとか乗せることができたので、そーっとグラスをかぶせて、
で、できた・・・。
疲れた。
そーっと日当たりのいい場所へ移動。
この時も、揺らすと羽が落っこちるので、羽を乗せるのは実験場所のそばで！
果たして風をさえぎったグラスの中で風車は回るのか？！
太陽風車の実験結果は？
太陽風車を日の当たる場所へ出してしばらくすると・・・。
ゆーっくりですが回り始めました！
羽がちょっと傾いて乗っているのと、折り曲げが浅かったのかスピードは出ませんが、しっかり回りました！
デジカメで動画撮ってみました。
手持ちなので少し揺れててすみません。
わーい！
なんか楽しい〜。
羽の折り曲げ角度をもうちょっと深く（60度くらいがいいらしいです）すれば、もっと早く回ったかも。
風車が回る原理は、空気の対流です。
光を吸収しやすい黒い台紙の周りの空気が温まり、グラスの上へ移動。
温まった空気がグラスの上へあがると、今度は冷めて下へ移動。
このグラス内の空気の動きが対流です。
夏や冬にエアコンを点けた時、冷房の冷たい空気は下に降りるからエアコンの羽を上向きに、暖房の暖かい空気は上に上がるからエアコンの羽を下向きにすると効率がいいって話、聞いたことありますよね！
そして、黒い色は光を吸収しやすいので暖かくなりやすいため、台紙も黒を使うんですね。
ということで、発展実験として、台紙を白にしてみました。
黒の台紙が粘土にくっついちゃってたので、上からかぶせただけです。
結果は、回りました。
が、黒の台紙の時より回り始めるまでの時間がだいぶかかりましたよ。
陽の当たるところに出しているので、温まるのは温まるんですが、黒より白の方が時間がかかるってことですね。
私は正確な時間は計ってませんが、いろんな色でそれぞれタイムを計るっていうのも面白そうです。
その場合は、色を変える時に一旦日かげに装置を移動して冷ましてから実験した方がより違いが出ると思いますよ！
逆に、黒を多くしてみたり。
これは日に当ててすぐに回り始めましたがなんだかゆらゆらとしてました。
たまたまかもしれませんが、全体が温まり過ぎてうまく空気が流れないってことあるのかな？
あと、台紙の周りで温まった空気が上にあがる時に風車が回るので、もうちょっと針を深く差し込んで風車位置を低くすればもっと回ったかもしれません。
ん？ということは、風車の位置を低くしたり、高くしたりで気流の流れの違いってでるのかな？
竹串を使えばコップの底ギリギリまで高くできるかも・・・。
という感じで、疑問に思ったことをどんどん実験して研究してみてくださいね！
まとめ
当ブログ内の100均商品を使った自由研究関連の記事は、こちらのまとめから読むことができます！
小学生向けの実験ですが、面白かったですよ〜。
空気の温度によって起こる気流。
上昇気流や下降気流ってなに？
さらに天気のことや風に乗って飛ぶ鳥のこと、グライダーや飛行機など、興味の幅がどんどん広がるといいですね。
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