2018年度 第1回 おもしろサイエンスクラブ

日時：9月2日（日）10：00-12：00

☆講座内容　『光と「見える！」の秘密』
2018年度のおもしろサイエンスクラブの講座が始まりました。
今年度は小学4年生を中心に３２人の塾生が受講します。

講師は木村幸泰先生です。

まず最初に火の不思議について学びました。
つかみとして先生が手のひらで綿を燃やしました。
火傷する暇もないくらい一瞬で燃え上がるこの綿は硝酸綿といいます。
いきなり、手品のような実験を見せられ、塾生たちは大興奮です。

次に着火剤を使って、炎の色について学びました。

着火剤を普通に燃やすと、ろうそくのような炎の色ですが、そこにホウ酸をふりかけると、炎の色は青緑色に変化します。
この変化に塾生たちは歓声をあげました。

次に、食塩をふりかけます。今度はオレンジ色になりました。これは食塩の中に含まれるナトリウムによるものです。

先生から花火の中にも似たような成分が含まれており、それで色がつくという説明がありました。

先生がレーザー光を出しました。牛乳で少し濁らせた水槽にレーザー光をあてると、光がまっすぐに進むのがわかります。


次に先生はUVライトを取り出しました。
蛍光ペンで描いたものにUVライトをあてると、ペンで描いたところが光ります。
　
また、UVに反応するビーズを見せてくれました。

私たちはちゃんと見えているようで錯覚を起こす、ということで、錯覚について学びました。
色の錯覚、立体にみえる錯覚、まっすぐなのに歪んで見える錯覚など、いろいろな錯覚の絵を見せてもらいました。

色が違って見える錯覚

立体に見える錯覚

まっすぐなのにななめに見える錯覚

コマを作りました。CDにビー玉をはめ込んでセロハンテープで止めただけの簡単なコマです。
最初に誰が長く回るか競争をしました。重心できちんとビー玉が固定できているコマほどよく回ります。
つぎにコマの上に紙をかぶせて回し、模様の変化を見ました。
白黒なのに、色がついて見える不思議なコマや模様が動いて見えるコマができました。
また、携帯のカメラを通してみると、見え方が変わるコマがありました。
　
　

塾生たちはとても楽しそうでした。

第5回 おもしろサイエンスクラブ

日時：2月4日（日）10：00-12：00

☆講座内容　『再結晶のふしぎ』
今日の講座は、沓名先生と化学の実験をしました。今日のテーマは「再結晶」です。


(1)ドライアイスの実験
氷は室温に置いておくと、液体である水になり、熱すると気体である水蒸気になります。
でも、固体のドライアイスは、室温に置いておくと、液体にならずに気体になります。
そこで、先生が液体状になっているドライアイスを見せてくれました。
少量入れたドライアイスに圧力をかけると、ドライアイスが液体になります。
　

また、圧力をかける道具に小さな綿をいれて、圧力をかけると綿が一瞬で燃えてしまいます。

圧力をかけると、分子の間隔が狭くなり、そのために分子同士がぶつかります。
分子がぶつかると、手をたたいたりこすったりしたように温度が上がり、その結果ドライアイスが液体になったり、綿が一瞬で燃えたりすると説明がありました。

さらにドライアイスにエタノールを加え、そこにプチトマトを入れました。
ドライアイスにエタノールを入れると、−60℃になり、プチトマトがカチカチに凍ってしまいます。


(2)ミョウバンを使った再結晶の実験
ミョウバンを使った再結晶の実験を行いました。
最初にミョウバンの飽和水溶液（それ以上溶けないという液）を作り、そこにミョウバンの小さな結晶をタネとして、糸につるします。
そのまま徐々に温度が下がるように発泡スチロールの箱の中に安置し、講座終了間際に出してみると、結晶が成長していました。

次に松ぼっくりに雪を降らせました。
松ぼっくりを容器に輪ゴムで固定し、上からミョウバンの入った水溶液をスポイドでかけます。
（水溶液には、ミョウバンのほかに中性洗剤、液体糊がはいっています）
その上から、仕上げにミョウバンの粉をふりかけます。
少し置くと、松ぼっくりの松かさにミョウバンの結晶が出来て、雪が降り積もったように見えます。
　

次にろ紙をきれいに切って、色を塗り、そこにミョウバン水溶液をかけて、クリスマスツリーを作りました。
　

(3)天気予報管
A液（精製水に硝酸カリウムと塩化アンモニウムを溶かしたもの）とB液（無水アルコールに樟脳を溶かしたもの）を混ぜて、温度をかけてとかし、それを試験管に入れて天気予報管を作りました。
　
硝酸カリウムと塩化アンモニウムは無水アルコールに溶けないし、樟脳は水に溶けません。
その絶妙なバランスが気温や気圧に反応し、結晶ができます。
結晶のでき方で、天気の変化がわかるようになります。

(4)色の変わる水
最後に色の変わる水の実験をしました。


今年度のおもしろサイエンスクラブはこれで終了です。
一年間ありがとうございました。

第4回 おもしろサイエンスクラブ

日時：1月7日（日）10：00-12：00

☆講座内容　「音のひみつを調べよう」
(1)エジソンの発明
今回も木村先生です。
まずはじめに先生が１枚の写真を出しました。発明王エジソンの写真です。

エジソンは多くの発明をしましたが、その中でも、電球（→光）、蓄音機（→音）、映写機（→光と音）の発明が有名であると木村先生から説明がありました。

先生秘蔵の古いレコードプレイヤーを先生が見せてくれました。
これは、エジソンの蓄音機では ありませんが、似た原理で音を再生します。

電気を一切使っていないのに、大きな音が出たので、塾生たちはびっくりしていました。
音がなぜ聞こえるのか、その原理について、中学生の塾生さんからみんなに分かりやすく、説明してもらいました。

(2)糸でんわで遊ぼう
糸でんわを作って、二人一組で会話をしてみました。
糸がピンと張っていないと、音が聞こえません。
また、糸を指でつまんだりしても、音が聞こえなくなることを確認し、音の正体が振動であることを体感しました。
　

二人だけでなく、4人・・８人・・と増やして、会話をしたりしました。
　

(3)針金でんわ
糸の代わりに細い針金を使って、針金でんわを作りました。
針金だとピンと張らなくても相手の声が聞こえます。
　
さらに、針金をくるくると巻いてみると、相手の声がお風呂やトンネルの中のように響いて聞こえるようになりました。
　

(4)グラスで音を出す
水を入れたグラスを使って音を出してみました。ふちを軽くたたくだけでなく、ふちをなぞることでも音が出ます。
ふちをなぞるとグラスの水にさざなみが立ち、振動で音が鳴ることが分かります。
　

(5)いろいろな音を聞いてみよう
糸にいろいろな金物をぶら下げて、糸を耳につけて、金物を机などにぶつけて、その音を聞きました。
　
そばにいる人には、金物が机にあたるカシャンカシャンという音しか聞こえてきますが、糸を耳につけている人には、除夜の鐘のような音が聞こえたりします。この違いは、糸を耳につけている人は骨伝導で聞いているからです。

次回は2月4日（日）になります。

第3回 おもしろサイエンスクラブ

日時：12月10日（日）10：00-12：00

☆講座内容「見える、見える？　見える！(2)〜鏡のふしぎとレンズのふしぎ」
今回も前回に引き続き、木村先生です。

(1)宿題解説
まず、はじめに前回の講座の最後に出た宿題の解説がありました。
メガホンを持った先生に考えてきた答えを言います。
　

答えはこの写真用に、3枚の鏡をそれぞれ90度にしておくと、光は鏡に反射して、光が来た方向に反射されます。

この原理を利用した日用品に自転車やキーホルダーの反射板があります。

(2)5円玉レンズ
今日、はじめの実験は、5円玉でレンズを作ることです。5円玉の穴に水滴を落として、レンズを作ります。
　　

大きく見えるレンズができると思いきや、小さくできるレンズになってしまいました。
どうしてそんなレンズになるのか、大きく見えるレンズにするにはどうしたらいいかを考えました。
凹レンズと凸レンズについて学びました。

(3)万華鏡製作
鏡の応用として、万華鏡を作りました。
いろいろなビーズを入れたりして、きれいに見えるように作りました。
　　

ビーズの万華鏡だけではなく、ビー玉の万華鏡や、ビーズが試験管の中を流れる顕微鏡などを見ました。

(4)レーベンフックの顕微鏡レンズ
虫眼鏡よりもっと小さなものをみるには、顕微鏡があります。
顕微鏡を一番最初に作ったのは、レーベンフックと言われています。
レーベンフックが作った顕微鏡に似たレンズを、美顔器具の一部を使って作成し、木目などを観察してみました。
　　

第2回 おもしろサイエンスクラブ

日時：11月19日（日）10：00-12：00

☆講座内容「見える、見える？　見える！」
今日は、おもしろ科学実験キャラバン隊から、木村幸泰先生に来てもらいました。
木村先生は、長く小学校と中学校の理科の先生をしてこられた先生です。

ミスターサイエンス、あるいは一流齊　科楽（いちりゅうさい　かがく）と呼んでくださいとのことです。

さて、まずはじめに先生が不思議な紙を取り出しました。
半透明です。
　
この紙は、「回折格子」というものです。

　　
回折格子を使っていろいろな光源をみて、楽しみました。
紙の表面1センチの幅に13500本の溝が入っており、光は溝の部分では散乱して通りにくくなり、
溝以外の平らな部分を光が通るようになります。このとき、光が波の性質を持つので、干渉しあい、
光が強くなるところと弱くなるところが出来てきます。

次にレーザーの実験をしました。

レーザーの光は空気中をまっすぐ進みますが、水などをとおると、曲がる性質があります。

レーザーの光を回折格子に通すとこのようになります。


次に偏光板を使った実験をしました。

2人一組になって、2枚の偏光板を使って、なぜ重ねた角度によって、黒くなったりならなかったりするかを考えます。
偏光板は、一方向の光のみ通します。そのため、重ね方によっては光がほとんど通らなくなり、黒く見えます。


ノートＰＣの液晶画面などにも偏光板が使われているので、手元の偏光板の角度によっては、画面が真っ黒になります。「シャットダウンしたみたい!!」との声があがりました。

偏光板にセロハンテープを貼って、もう一枚の偏光板で見て、遊びました。
　　
偏光板の作用で透明なセロテープがいろいろな色にみえます。重なっているところは偏光板を動かすと色が変化して、とてもきれいです。

最後に先生から宿題が出ました。
《問題》
地球から月までの距離を測るため、レーザー光を利用します。
レーザー光を地球から発し、月においた「なにか」に反射させ、地球に戻ってくるまでの時間で、地球から月までの距離を測りたいと思います。
しかし、地球から月に向かって飛ばしたレーザー光がちゃんと発射地点に戻ってこないと、正確な測定になりません。
正確な測定をするために、どんな「なにか」を使えば、光が発射地点に戻ってくるでしょう？
（多少の誤差は許容とします）

ヒント１：「なにか」の素材は鏡です。鏡の板を２枚以上１０枚以内使います。
どのように鏡を使えば、レーザーの光が発射地点に戻ってくるかを考えましょう。

ヒント２：日常生活でよく似たものを目にすることがあります。

答を次回までに考えてきてください。
図で書いてもいいし、未来塾に鏡はたくさんありますので、それを使ってみんなの前でプレゼンしてくれてもいいです。