風船ホバークラフトで遊ぼう!
〜物体が浮いたらどうなるの?〜
北海道余市高等学校 高橋 慎一
みなさんは“摩擦力(まさつりょく)”って知っていますか?自転車のブレーキなどは,この摩擦力を大きくすることでタイヤの回転を止めています.反対にリニアモーターカーは,磁石の力で浮きあがることで摩擦力を小さくするので400kmもの高速で進むのです.また,ホバークラフトという乗り物は,空気のちからで浮くことによってすべるように進んでいます.
今日はこのとても身近な“摩擦力”を利用したおもちゃ作りに挑戦してみましょう!!!
≪用意するもの≫
ゴム風船1個 フィルムケース2個 CD-ROM(丸く切ったプラ版でも可) 両面テープ
≪つくりかた≫
1.ひとつのフィルムケースのフタとケースの底に革ポンチで穴を開けます.



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2.もうひとつのフィルムケースの,
底の中心をドリルで穴を開けます.


3.ドリルで穴を開けたフィルムケースの底に
両面テープをつかってCD-ROMを貼りつけます.

4.皮ポンチで穴を開けたフィルムケースとフタに風船を通して,
風船の口をフタにかぶせます.
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≪あそびかた≫
1.風船を取りつけたフィルムケースのフタに口を当てて,息を吹き込んで風船をふくらませます.
2.CD-ROMを取りつけたフィルムケースに,風船を取りつけたフィルムケースをはめ込みます.
3.床の上に置いて,指で軽く押します.

≪不思議はどこだ!!≫
1.CD-ROMは,床にくっついているのかな?
2.空気がでる穴を大きくしたり小さくしたりすると,どうなるんだろう?
3.風船がしぼんでしまうと,つるつるした床の上でも進みません.なぜだろう?
4.でこぼこの所や,ざらざらする場所ではうまく進むことができません.なぜだろう?
5.ゆっくりとテーブルの端に行ってしまっても,なぜか落ちません.どうしてだろう?
≪考え方≫
摩擦力とは,たがいにふれている物どうしにはたらく力です.物の表面の目に見えないような小さい凹凸がぶつかる時や,なめらかな面でも,物をつくっている小さな粒子(原子や分子)がたがいに引き合うために発生する力です.
ですが,二つの物のあいだに空気などが入って“すきま”ができると摩擦力はたいへん小さくなるので,軽い力ですべるように動くことができるのです.本物のホバークラフトも,この原理を利用しているのです.
≪実験のカンどころ≫
ふくらませた風船を上手に取り付けるには…
ふうせんに空気を入れたら,風船を2〜3回ひねってみてください.
そうすると空気が抜けないようになります.
どんな場所で遊べばいいの?
つるつるした平らな場所のほうがよく動きます..
でこぼこした場所だと,上手に動きません.
≪もっと知りたい人へ≫
・‘98青少年のための科学の祭典 実験ガイド集 (室蘭大会) 改良型ホバークラフトを作ろう
・Cowboy’s Room (http://www.ae.wakwak.com/~motoya/kousaku/hober/hober.htm)
北海道立理科教育センター物理研究室研究員 本谷 一
・教養文化シリーズ NHKやってみよう,なんでも実験vol.2 ― 自由研究のヒントがいっぱい ―
発行 日本放送出版協 編集 井上 譲
