【夏休みの自由研究】家でカンタンにできる!5つのおもしろ実験にチャレンジしよう

最近、科学遊びや実験に注目が集まっています! そこで身の回りの材料を使って科学の不思議を楽しめる実験をクイズ形式でたっぷり紹介! 親子一緒に挑戦してみませんか?

実験①リビングでできる紙コップの実験

紙コップを10個並べて、板をのせます。その上に小学生(3年生、体重中およそ35㎏)が乗ったら、紙コップはどうなる?

用意するもの

・紙コップ10個

・平らな板(ガラス板が望ましいが、厚めの段ボールでもOK)

実験の手順

①平らな床に、紙コップを10個並べる。

②用意した板を①に載せる。

③そっと板の上に乗る。

あなたの予想は…⁉

①つぶれてしまう

②まったく、つぶれない

正解は…

②まったく、つぶれない でした!

並べた紙コップの上に板をのせると、上に乗る人の体重(重さ)を板の下の紙コップ全体に分散されます。1個では支えられない重さも、10個ならつぶれないで支えられます。「紙コップチームの勝利!」ですね。

さらに研究を深めるなら…

・自分の体重で、どこまでなら紙コップを減らせるか、実験してみては? 家族のデータもあると、平均的な紙コップの強さも割り出せるはず。

・紙コップの種類別に比べてみるもおもしろそう。(紙製コップ、プラスチック、温かい飲み物用の集めのコップなど)

実験②お風呂場でできる水の実験

水を入れたコップをハガキでふたをします。それを逆さにして、はがきの下の手をそっと離すと、どうなる?

用意するもの

・コップ

・水

・ハガキぐらいの厚紙

実験の手順

①コップに半分ほど水を入れる。

②コップの上に、はがきを載せてふたをする。

③ハガキをしっかり手で押さえて、コップをひっくり返す。

④ハガキを押さえている手をそっと離す

あなたの予想は…⁉

①水はこぼれない

②水はこぼれる

正解は…

①水はこぼれない でした!

ふだん、あまり意識することはありませんが、私たちの周りには空気の力(大気圧)が働いています。ハガキを押さえる手を離しても、コップの水がこぼれないのは、空気の力がハガキの下に回り込んで、ハガキを押さえる力になっているのです。

さらに研究を深めるなら…

水切りネットでやったらどうなる?

・網目状のもの(水切りネットなど)、ティッシュ、新聞紙などでも実験してみましょう。

・コップを逆さにするときの時間(サッとひっくり返す、ゆっくりひっくり返す)で比べてみるのも、おすすめ。

実験③キッチンでできる氷水の実験

氷水で外側から冷やしているジュースがあります。氷水に塩をかけると、ジュースはどうなる?

用意するもの

・ボール

・ステンレスのカップ

・氷

・水

・塩

・ジュース

・スプーン

実験の手順

①ボールに氷と水を入れる。

②ステンレスのカップにジュースを入れ、①の中に入れる。

③ボールの氷水に塩をかける(様子を観察しながら、少しずつ塩を足していく)

あなたの予想は…!?

①ジュースから泡がたくさん出る

②何も変わらない

③ジュースが凍る

正解は…

③ジュースが凍る でした!

氷に塩を混ぜると、融点(固体から液体になる温度)が下がります。そのため、氷はいったん溶けますが、そのとき融解熱として、周りの熱を奪うので、結果的に氷水全体の温度が下がります。氷水の温度は0℃よりも低くなるため、ジュースが冷やされて凍る(シャーベット状になる)のです。

さらに研究を深めるなら…

・紙コップを何個か用意して、水、薄い食塩水(小さじ一杯)、濃い食塩水(大匙二杯)などを作ります。それらを冷凍庫に入れて、凍るか凍らないか、様子を観察します。

実験④キッチンでできる水と砂糖の実験

水の入ったコップの底に、ニンジンを沈めます。砂糖を入れていくと、どうなる?

用意するもの

・大きめのコップ(透明なボールでもOK)

・スライスしたニンジン(厚めに切ったもの)

・砂糖

・水

・スプーン

実験の手順

①コップに7分目ほどの水をいれる。

②スライスしたニンジンを①に入れる

③砂糖を入れ、よく混ぜながら溶かしていく。

あなたの予想は…⁉

①ニンジンが浮かび上がる

②ニンジンは沈んだまま(変わらない)

③ニンジンは浮かび上がったり、沈んだりを繰り返す

正解は…

①ニンジンが浮かび上がる でした!

砂糖を水に溶かすと、水だけの場合よりも比重が大きくなります。砂糖を加えていき、砂糖水の比重がニンジンよりも大きくなると、ニンジンは浮かび上がるです。

さらに研究を深めるなら…

・ニンジンの切り方や厚さを変えると、浮かび上がるまでに、それぞれ砂糖は何杯必要になるでしょうか。表にまとめると、立派な自由研究になります。

・ジャガイモやりんごなど、他の野菜やフルーツでも試すとおもしろいはず。

実験⑤キッチンでできる油の実験

ガラスのコップにサラダ油を入れます。中に入っているタイネツガラスのマドラーはどうなる?

用意するもの

・ガラス製のコップ

・耐熱ガラスのマドラー

・サラダ油

実験の手順

①コップに耐熱ガラスのマドラーを入れる。

②油を①に注ぎ入れる。

あなたの予想は…!?

①マドラーが太く見える

②マドラーが細く見える

③マドラーが見えなくなる

正解は…

③ でした!

サラダ油と耐熱ガラスは、光の進み方(屈折率)が同じです。そのため、サラダ油の中に入れた耐熱ガラスのマドラーは見えなくなったのです。

さらに研究を深めるなら…

・実験で使ったコップ(マドラー+油)の中に、水を入れたらどうなるか。

上から注いだ水は、油の下へ!水と油の屈折率の違いがよくわかるはず。

・他にも、油の種類(ごま油、こめ油、オリーブオイルなど)別に、比べてみるのもおもしろいはず。

ホームサイエンスを楽しもう

5つの実験はどれも家にある材料でできるものばかり。失敗しても大丈夫! むしろ「どうして、うまくいかなかったのかな⁉」「こうしてみたらいいんじゃない?」など親子で一緒に考え、工夫しながら「ホームサイエンス」を楽しんでください。その時間が、親子の時間であり、子どもの好奇心をたっぷり刺激してくれるでしょう。

実験の監修:S・S先生(東京都在住/元公立小学校教諭)

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文・構成/ひだいますみ

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