夏休みの自由研究はこれでキマリ!

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  • 第1回 熱の実験 ハンドパワーで風車をまわす!
  • 第2回 水の実験  水が一瞬でパッと氷に変身!
  • 第3回 熱の実験 まるで念力!?ペットボトルつぶし!
  • 第4回 水の実験 どうして?グイグイ吸い上げられる水!
  • 第5回 熱の実験 ろうそくで走る、手作り蒸気船!
  • 第6回 水の実験 ブドウジュースは透明にできる!?

第5回 熱の実験 ろうそくで走る、手作り蒸気船! やかんでお湯を沸かすときなどに出ている「蒸気」。その蒸気のチカラを使って、おもちゃの船を動かしてみましょう!

準備しよう
ウレタン(もしくは、バルサ材、スチレンボードなど) 厚さ5〜15mm 大きさ たて15cm 横8cm
ろうそく1本 長さ約2cm
アルミパイプ 直径2〜3mm 長さ300mm
画びょう2個
アルミ箔
両面テープ
カッターナイフ
はさみ
千枚通し
単三乾電池
電子ライター
スポイト
大きめの水槽(子ども用プールなど)

やってみよう!

  1. カッターでウレタンを船の形に切り取ろう!※カッターの扱いはケガをしないように注意しましょう。

  2. 単三乾電池の曲面にアルミパイプを当てて、輪を作り曲げていこう!

  3. 千枚通しで船体の後部にアルミパイプを差し込む穴をあけよう! ※千枚通しの扱いはケガをしないように注意しましょう。

    チカラをゆっくり加えてやろう! 穴の角度は45°がポイント!
  4. 穴にアルミパイプを差し込んで、輪を船体と水平になるように曲げよう!

  5. 画びょう2個の頭に両面テープをつけてはりあわせよう! ※画びょうの扱いはケガをしないように注意しましょう。

    画びょうの頭は平らなものがいいよ!
  6. ろうそくをアルミパイプの高さにあわせて切って、画びょうに取りつけよう!

  7. 船体の画びょうをさす部分にアルミ箔をしこう!

  8. アルミパイプの輪をアルミ箔でおおってみよう!

  9. ろうそく付き画びょうを船体に取り付けよう!

  10. アルミパイプにスポイトで水を通そう!

  11. 水槽に水を入れて、船を浮かべよう!

  12. 船のろうそくに電子ライターで火をつけよう!※アルミパイプから熱湯が飛び出してくることがあります。実験が終わったら、ろうそくの火を消して、さましてから船を水からあげましょう。※アルミ箔から煙が出る場合があるので換気しながら実験してください。たくさんの煙が出るようなら、アルミ箔を取りかえましょう。

    船が速度を上げて走りだしたよ!

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ミウラくんからのアドバイス

  1. より確実に蒸気船を走らせる工夫を教えるよ 船が途中で止まってしまったときは、スポイトを使って水を入れなおそう。また、ろうそくの火はアルミパイプの輪のまん中にくるようにね!それでも上手くいかないときは、アルミパイプの輪を巻く回数を増やしたり、船体の形を変えたりするなどいろいろ試してみよう。

  2. 舵をつけると進行方向を調節できるよ 図のようにクギを使って、船体を作るときに余った部材を船底につけてみよう。蒸気船の動きを調整する舵になってまっすぐ以外の動きもできるようになるよ。

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実験ムービー

水があたたまって蒸気になるから船は動くんだね!

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アルミパイプの中の水はろうそくの火であたためられると沸騰し「蒸気」になって膨張します。そうすると急激に体積がふくらんだ蒸気は、アルミパイプの中に残っている水を勢いよく外へ押しだします。このチカラで船は前進するのです。アルミパイプから水がたくさん出ていくと、パイプの中の圧力が下がり、水はまたアルミパイプの中に入り、ろうそくの火であたためられて再び蒸気に。この繰り返しで蒸気船は水の上を走りつづけるのです。

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「熱と水のプロ」ミウラの科学メモ

SD推進室 井上 陽貴

蒸気のチカラで空気をパワーアップ

この実験のように、蒸気にはモノを動かすチカラがあります。ミウラはこの蒸気のチカラを利用してモーターを回して「圧縮空気」を作りだしています。「圧縮空気」とは風船を一度ふくらませてから風船の口から空気を勢いよく出す状態のこと。このチカラを利用して、ミウラはたくさんの工場で機械を動かすお手伝いをしています。

  • (実験監修)科学技術館