2016年10月18日火曜日

【宇宙教育】ロケットはなぜ空気抵抗の中でもまっすぐ進むの?傘袋ロケットを使った実験

「宇宙教育」という分野があります。聞いたことがありますか?
最近、ようやく活発になってきたような感がありますが、JAXA🛰(宇宙航空研究開発機構:日本の宇宙開発の中心で宇宙飛行士の選抜も行っているところ)でも推奨され、様々な取組が行われてきています。

簡単に説明すると、
「宇宙」そのものについて学ぶのはもちろん、
宇宙に関係することを題材として、様々な教育・教科に取り入れていこう、というものです。今回紹介する「かさ袋ロケット🚀」もその一つ。
傘袋では、重心というものの大切さがわかります。(他にも展開次第で様々な効果が!)

JAXA宇宙教育センターではメジャーな取組の一つです。
傘袋を使ってどのように飛ぶかを学びます。




用意するものは次の通り
①傘袋(スーパーなどにあるもの):ホームセンターで安価で手に入る。☂️
 (たくさんあるほうがいいです。中にはすでに空気がもれるものもあるので。)
②セロハンテープ(傘袋の口を止めるもの)
③衣料用のゴム(幅2㎝くらいが良い):100均にあります。

の3つだけです。
これ以外にノーズコーンやウィングをつけたければ、画用紙を用意しますが、
基本的に「まっすぐ飛ぶ」ということだけであれば、必要ありません。

なぜなら、空気中をまっすぐ飛ぶために必要なことは「重心が前にあること」ですから(本当はもう少し詳しくなるのですが、ここでは簡単にしておきますね。)
先が尖っていると、空気抵抗は少なくなりますが、前からの風に完全に勝てるわけではありません。ウィング自体も風の流れを安定させるだけで、まっすぐ飛ぶには重心の重要性が最も大きいといえるでしょう。

そこで、それを調べるために、傘袋の前・中・後ろにおもりをつけて飛ばす。
というのが一般的なのですが、これまでガムテープや消しゴムを貼り付けておもりにしていました。そうすると、剥がす時に傘袋が破れるので、結果的に傘袋がたくさん必要になります。

そこで、Ayatakaが考案した「ズボンのゴム👖作戦」が有効!
ゴムの輪を適度な大きさにつくり、傘袋につけると、自由におもりの場所を動かせます。
これで、重心と飛び方の関係が調べられますね。

どうしても説明が長くなってしまったので、わかりにくいと思いますが、詳しくはアップロードした動画を御覧ください。


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