試してフシギ

噴射によって生まれるパワー(No.89)

噴射によって生まれるパワー 噴射によって生まれるパワー

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

どうしてなのかな

気化したドライアイスをノズルから噴射して、くるくる回転するペットボトル。どんな力が働いて回転するのでしょうか?

そうかなるほど

ローラースケートをはいて壁を押すと、体は壁と反対の方向へ動きますね。壁を押す力(作用)に対して、それと同じ大きさで体を反対方向へ動かす力(反作用)が働くためです。写真の実験装置では、ノズルから気体が噴射するという作用に対して、その反作用としてノズルが気体の噴射方向と逆向きの力を受けることによってペットボトルが回転するのです。ロケットの推進力も同じで、燃焼ガスを勢いよく噴射することで、その反作用 として前へ進む力を得ているのです。

1. 炭酸飲料用500mlペットボトル
(円筒形)1本
2. ドライアイス
3. 曲がるストロー 2本
4. 木板(15cm角程度×厚さ0.5cm)
5. 角材
(1.2cm角×長さ25cm)1本
(1.2cm角×長さ 6cm)2本
6. スチール針金
(太さ0.9mm~1.2mm×長さ30cm程度)
7. ボールペン 2本
8. 押しピン〈ダルマタイプ〉2本
9. タッピングねじ〈プラス〉
(太さ0.5cm×長さ1.6cm程度)3本
10. 軍手
11. 木工用接着剤
12. ハサミ
13. プラスチック用強力接着剤
14. 刃先の円い彫刻刀
15. プラスドライバー
16. キリ
17. ラジオペンチ

工作の完成品

[工作の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・工作を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、ケガをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 1

    ボールペンの先端部分を取り外し、2本のストローにそれぞれ差し込んで外側から接着し、ノズルをつくります。

  • 2

    ノズル2本を図の位置で切って曲がる部分を直角に曲げます。

  • 3

    ペットボトルの上から8cmの位置に、キリと彫刻刀を使って2ヵ所の穴をあけます。その穴にノズルを差し込み、空気がもれないように接着します。

  • 4

    ペットボトルの底の中心にキリで穴をあけて、ねじを取り付けます。キャップの中心に押しピンを取り付けます。それぞれ、空気がもれないように接着剤で固定します。

  • 5

    (1)長さ25cmの角材の端にねじを取り付けて図のように木板に接着します。

    (2)左右に6cmの角材を接着して立てた角材が動かないように固定します。

    (3)木板のもう一方の端から5cmの位置にねじを取り付けます。

  • 6

    針金を半分に折り曲げ、押しピンをはさんでからねじって、端を角材のねじに取り付けます。

[実験の注意]

・NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものであり、工作の完成品は市販品と同等、もしくは代用品となるものではないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。
・実験を行う際は、必ず手順を読んでから行ってください。
・刃物や器具の取り扱いには十分注意し、ケガをしないようにしましょう。
・小学生など低年齢の方が実験を行う場合は、必ず保護者と一緒に行ってください。

  • 1

    ペットボトルに3cm程度水を注ぎ、砕いたドライアイスを3片ほど入れます。

  • 2

    図のように台にセットすると、ペットボトルはドライアイスの気体の噴射によって回転します。

    ※装置に水を半分以上入れると水の噴射による実験もできます。水が周囲に勢いよく飛び散るので、お風呂などのぬれてもいい場所で行いましょう。

NGKサイエンスサイトで紹介する実験は、あくまでも家庭で手軽にできる科学実験を目的としたものです。工作の完成品は市販品と同等ではなく、代用品にもならないことを理解したうえで、個人の責任において実験を行ってください。

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