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キッズの気象実験、一覧表

はじめに。 Originated 2008-08/23 Last Updated 2008-09/26,10/22, 11/09
実験装置の製作、実験の試行、実験の結果の数量的確認等のために以下の器材等を使います: 工具(ペンチ、千枚通し、押しピン、カッターナイフ、ハサミ、かね尺)、工作時のナイフの下敷きとする分厚い板、 計測機器(棒温度計、放射温度計、湿度計、気圧計、風速計、物差し、ノギス、分度器、秤、水準器、ストップウォッチ)、 事務的用品(瞬間接着剤、粘着テープ、糊、スポイド)、実験記録用カメラ、バルブおよびレリーズ付きカメラ、 その他(椅子、テーブル) そして、実験の主役となる「空気」と「水」を、適宜用意するものとします。 掲載した実験は、筆者がこの数年間自宅や、学校、公民館などで実施・実演してきたものをここに まとめたものです。ほとんどが、容易に実験でき、理解も容易なものです。中には、気象予報士 レベルの難しいと思われるものも若干あります。気象予報士レベルのものは、こちら気象科学実験教室、一覧表に集めました。 なお、実験番号は仮の順番です。なお、目下調査中ですが、リンク先が若干ずれることがあります。HTMLのバグかも知れません。
実験
番号  実験タイトル (実験装置製作のための素材)
EXPM01  台風の海水面の吸上げ効果実験(ペットボトル4本+ビニールチュープ+バケツ)
EXPM02  空気で遊ぶ実験(ビニールの丈夫な袋+丈夫な紐)(同類の実験:空気砲 紙風船)
EXPM03  空気砲で遊ぶ実験(ダンボール箱+線香)
EXPM04  マリオットのビン(ペットボトル+ビニールチューブ+バケツ)
EXPM05  山で採取した空気(ペットボトル+バケツ)

EXPM06  冷凍庫で冷やした空気(ペットボトル+バケツ)
EXPM07  風車を作る(ペットボトル+弾力性のある紙+ストロー+ビーズ+針金)、風からエネルギーを取り出す仕組み
EXPM08  空気放射器(風船+ストロー+輪ゴム)、ダンボール箱の巨大ふいご。風神の袋のイメージ。
EXPM09  雨降りの実験(ペットボトル+バケツ)
EXPM10  雨粒の数をかぞえてみよう(コンビニ弁当の蓋+実験09)

EXPM11  竜巻2重連(ペットボトル2本+茶がら+バケツ)
EXPM12  怪力袋(スーパーのレジ袋+ストロー+輪ゴム+おもりとする本)
EXPM13  さかさまのビン(ペットボトル+どんぶり鉢程度の容器)
EXPM14  ヘロンの噴水(ペットボトル3本+ビニールチューブ+硬質の塩ビのパイプ+バケツ)
EXPM15  吸盤の力(吸盤+ひも+おもり)  

EXPM16  浮沈子を作る(ペットボトル+醤油さし+ビーズ+バケツ)
EXPM17  閉じ込められたボール(スチロールのボール+ヘヤードライヤー)
EXPM18  氷つりの実験(氷+ひも+塩)
EXPM19  高気圧を作る(ペットボトル3本+ビニールチュープ+バケツ)
EXPM20  空気ロケットを作る(試作中)(ペットボトル、空気入れ、ジョロ)

EXPM21  白雲を作る(ペットボトル+ゴム栓+空気入れ)
EXPM22 煙突効果(ダンボール箱+ペットボトル+線香)
EXPM23  空気の重さを測る(ペットボトル)
EXPM24  圧力計を作る(ビニールチューブ+水) 水位同一実験も同時に行いましょう。
EXPM25 バナナ1本のエネルギー(バナナ+話)登山に要するエネルギーはどれくらいか?食物のカロリーとできる仕事の分量 

EXPM26  太陽光線を集めて湯を沸かす(アルミ箔)
EXPM27  土や水、空気の保温効果を測定する(ペットボトル+土、水、空気+ドライアイス)
EXPM28  温度を空気で運ぶ(新聞紙+輪ゴム+ヘアードライアー)=コンベヤーベルト、気流による物理量の運搬→天気変化。対流、空気の循環
EXPM29  力=エネルギー(ペットボトル+ビニールチューブ+水)、(実験14ヘロンの噴水+話、実験19高気圧+話)、位置エネルギーと圧力エネルギーの相互変換。
EXPM30 水力鉄道を作る(ペットボトル+水+糸)、Nerobergbahn in Deutschland

EXPM31  ししおどし(ペットボトル+串+空き缶)
EXPM32  浮力の負担者は誰か?(容器+台秤+水+ボール)
EXPM33  密度成層を作る(透明な容器+油+牛乳+醤油)
EXPM34  浮力ロケットを作る=空気の成層、密度成層の状態を破る、浮力を得た物体の運動、
EXPM35  曲がるボールの投げかた(ペットボトルの風洞+ボール+実験08空気放射器の巨大なもの)、翼の実験

EXPM36  流れに吸いつくスプーン(スプーン+水道)
EXPM37  寒冷前線(水槽1m+水+牛乳)
EXPM38  ブラックホール 軌道の上昇と維持(じょうご+ビー玉)
EXPM39  遠心力を感じる(風船+ビー玉)物体の回転軌道の高度を上下させる力(回転半径と速度の効果による)
EXPM40  バケツを振り回す(ペットボトル+紐+水)、遠心力の実現

EXPM41  ヨーヨーを作る(コースター+糸)   角運動量の保存
EXPM42  紙飛行機を作って飛ばす(紙+ゼムピン)
EXPM43  ワイングラスで音楽を(ワイングラス+水)
EXPM44  イルカの玉突き(洗濯バサミ+ボトルのふた+糸+物差し+鉄の玉+ビニールチューブ)、自励振動=周期的な外力
EXPM45  凍らない水を作る(氷+塩+容器+試験管)、過冷却水

EXPM46  切っても切れない氷(氷+糸)、融解と復氷を実現する
EXPM47  グラスの結露(冷水+コップ)、湿度とガラスコップの表面の露の観察、露点
EXPM48  気化熱(コップ+脱脂綿+水)、水の蒸発と水温低下の実験、空気の流れが必須=発生した熱の除去と滞留防止=地球温暖化
EXPM49  雪の結晶を作る(ペットボトル+糸+ドライアイスor氷+水+塩) ついでに、雪と雨を作り分けることができるだろうか。
EXPM50  氷に塩をかける(氷+塩+皿)

EXPM51  雨粒の形(各種の直径のビニールチューブ+水+広口の容器)
EXPM52 積乱雲を作る(ペットボトル+ビニールチューブ+牛乳+水)
EXPM53  大きな虹を作る実験(プリズム+鏡+装置の枠組みとなる箱)
EXPM54  液状化現象を起こす(ペットボトル+砂+水+醤油さし)
EXPM55  湧水装置を作る (ペットボトル+ビニールチューブ+砂)、【柿田川、水&環境】

EXPM56 真北、真南の方角を決める(太陽+糸+5円玉+板+時計)
EXPM57  日時計を作る(板+ボール紙+つま楊枝)
EXPM58  新聞天気図(準備中です。) 高気圧、低気圧の位置を確認し、
             自分の住んでいる所での雲の流れて行く方向や雲の形を観察する。
EXPM59  ラジオの気象通報 等圧線を自分で描く。
EXPM60  雲の高さを測る (一人で観測した事例:レーダー画像利用例ウェブカメラ利用例)

EXPM61  間欠泉を作る
EXPM62  糸巻き車を作る
EXPM63  UFOをとばす
EXPM64  ベナール対流
EXPM65  流れのかたちを見る(準備中です。) 流れの中に障害物があるときの流れの変化

EXPM66  ビー玉でビリヤード(ビー玉、割りばし、テーブル)
EXPM67  紙風船 (紙風船)たたくと膨らむレトロのおもちゃ。

=====以下の実験のいくつかは、子供達には難しいかも知れません。=====
=====説明の仕方を工夫してください。=====
EXPM71  台風の渦巻きを描く (コンピューターシミュレーション)
EXPM72  風に流される台風 (コンピューターシミュレーション)
EXPM73  台風の中心位置の軌跡を描く (コンピューターシミュレーション)
EXPM74  フーコーの振り子 (コンピューターシミュレーション)および(回転円盤、フック、糸、紙、砂)
EXPM75  コリオリの力 (コンピューターシミュレーション)および(回転円盤、紙、定規、鉛筆)

EXPM76  方位磁石(方位磁石、回転円盤)磁針が一定方向をさす性質を利用する
EXPM77  ジャイロ(地球ゴマ、その他) ジャイロを使って地球の回転を考えよう、
EXPM78  カオス(ローレンツのストレンジアトラクター)(コンピューターシミュレーション)
EXPM79  フラクタル(マンデルブローの図形)(コンピューターシミュレーション)
EXPM80  剛体回転(円盤、茶碗、お茶)

EXPM81  回転放物面(ビーカー、水、細い棒)
EXPM82  500hPa高度(AUXN50、500hPa高層天気図)
EXPM83  水平面とは何か(ペットボトル、水)



EXPM86  赤外線放射温度計(広皿、湯、石)
EXPM87  熱の放射(コップ、熱湯、鏡、金属板)
EXPM88  容器内の空気の温度上昇(容器各種、ヘヤードライヤー、赤外線放射温度計、デジタル温度計)
工作: ▲針金を伸ばす、しまう ▲長いものを立てて保持する ▲物を吊り下げるための「支点」を作る。保持のための台を工夫する ▲ビニールチューブとペットボトルの接合 ▲ペットボトルや蓋に丸い小穴をあける ▲ペットボトルを2つに切り離す ▲円筒形の長い筒をつくる ▲流体粒子の流れの様子を写真撮影する ▲雲の動きや形の変化、流れの様子などのアニメーションを作る ▲砂の中から小石を取り除く ▲平板に水滴や砂を落下させ、その痕跡を得る ▲懐中電灯を揺らせ、カメラを回転させ、光の軌跡を得る ▲単振子の揺れ具合が、吊り下具(糸等)のねじれの影響を受けないようにする 見せる: 実験の素材に、身近なもの、思わぬものを使おう。そうすると、Attractiveになります。 ▲コーヒー、香水=空気による物理量の移流 ▲卵=浮力、角運動量 ▲バナナ=エネルギー ▲塩・砂糖=凝固点降下 ▲ビール、コーラ=気圧 ▲線香の煙、お茶=流れのゆらぎ、層流と乱流 ▲米をとぐ=視程 ▲ワイングラス=音、表面張力 ▲砂=揺れやすい地面
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