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Handai-CARP’s blog

大阪大学CARP(原理研究会)です!

Vol.1 一円ヘリコプター

はじめに

難易度:★☆☆☆☆(かんたん)

誰でも簡単に、あっという間にできるヘリコプター
でも、羽の大きさや長さ、幅をいろいろと変えてみると・・・?
実は奥が深〜い実験です。

Q.「一円」ヘリコプターというネーミングはなぜ?
A. それはコスト的な事情でしょう。

材料・道具

  • 紙(コピー用紙、画用紙、なんでもいい)
  • クリップ
  • はさみ

作り方

1. 紙を長方形に切り取ります。
大きさは自由ですが、とりあえずは4cm×8cmくらいで作りますか。

2. 写真↓の赤線のように、両側から切込みを入れます。

3. 入れました。

4. そのまま、両端を持ち上げ、クリップで止めます。

5. 完成!

飛ばしてみましょう。目の高さから落とすと、くるくるとかなりの勢いで回りながら落ちます。

気をつける点

特にありません。
紙やはさみで手を切らないようにだけ、気をつけてあげてください。

工夫・発展

大きさをいろいろ変えて作ってみて、落ちる速さや回転速度などを比べてみましょう。
大きなヘリコプターは?小さなヘリコプターは?
大きさに応じてクリップの数も調節します。
ミニミニサイズを作りたいときは、クリップではなくホチキスで止めるという手もあります。

最近はやりのサーキュレーターを使って、風量とヘリコプターの重さを調整し、空中に静止させるというのも面白いかもしれません。

「研究」としてまとめてみる

まず基準になる大きさのヘリコプターを1つ作ります。そして、紙の長さだけを変えたものを数種類作り、同じ高さから落として地面につくまでの時間をストップウォッチで測ります。そのデータを、落下時間を縦軸に、紙の長さを横軸にとったグラフに描きます。

同じように、紙の幅だけを変えてみたり、クリップの数だけを変えてみたりしてもグラフにすることができます。他にも、紙の面積を同じにして、長さと幅の比を変えてみる、あるいは、クリップの数を同じにして、紙の幅と長さを2倍、3倍、1/2倍、1/3倍してみる*1、またあるいは、クリップも倍、幅も長さも倍にしたものと比べて落下時間はどう変わるのか、というのもいいかもしれません。
グラフがかならず直線になるかというとそうではなく、例えば、クリップの数が一定を超えたら落下時間は変わらなくなるでしょう。
もちろん大人には結果の予想がつきますが、本格的にデータを取ってみるというのもおもしろいのではないでしょうか。
(2013 1/6追記)

実際にやってみた時は

最初に説明したときは、「おもんな〜い」「実験ちゃうし」
という声をあげていた子供たちですが、実際に作り始めると、意外と夢中。

すぐに作れて、すぐに結果が見えるので、いろいろと大きさを変えながら何個も何個も作っていました。

text by カツトシ

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*1:相似形に変化させる