ペットボトルロケット～水との関係～３年 B 組２４番芝中舞１， Abstract I was interested in rokets. I have studied why do rockets fly and how the rokets fly higher. The method was using a plastic bottle rocket.And I came to the conclusion that water was important. ２，目的ペットボトルロケットがよく飛ぶには水が関係しているのか調べる。３，実験方法（１）準備物・ペットボトル（２ℓ）３本・発射台・ビニールテープ・水・空気入れ・メジャー（１００ｍ）・トップ（２）方法 ① ペットボトルを切り分けロケットのパーツを作る。 ② ①でできたパーツをビニールテープでつなぎ合わせてロケットを組み立てる。 ③ ペットボトルロケットの先端にトップと呼ばれるパーツを取り付け、ビニールテープで固定する。ペットボトルロケット完成。 ④ ペットボトルロケットにそれぞれの量の水を入れる。Ａ２５０ｍｌＢ３００ｍｌＣ３５０ｍｌＤ４００ｍｌＥ４５０ｍｌ ⑤ 発射台にペットボトルロケットをセットし、空気入れで３０回空気を入れる。 ⑥ Ａ～Ｅの５種類の水の量を５回ずつ測定する。４，仮説ペットボトルロケットは水の量が多いほどよく飛び、ペットボトルロケットを飛ばすには水の量が最も関係している。５，結果 ①実験結果Ａ～Ｅの測定結果１回目２回目３回目４回目５回目２５０ｍｌ２１．７２４．３２２．２２５．５２５．３３００ｍｌ４３．２３７．４３７．８３９．１４０．３３５０ｍｌ６２．３６１．１６０．１５８．９５７．０４００ｍｌ１８．７１９．０２７．８３０．０１９．１４５０ｍｌ１５．６１８．７１９．２１６．８１２．２ ※単位はメートルＡ～Ｅの５回ずつの測定結果の平均Ａ２５０ｍｌ→２３．８ｍＢ３００ｍｌ→３９．６ｍＣ３５０ｍｌ→５９．９ｍＤ４００ｍｌ→２２．９ｍＥ４５０ｍｌ→１６．５ｍそれぞれの水の量で飛んだ平均の距離（ｍ） 70 60 50 40 それぞれの水の量で飛んだ平均の距離（ｍ） 30 20 10 0 250 300 350 400 450 ②調査結果・ペットボトルロケットのしくみ容器に閉じ込められた空気はおされると体積が小さくなり、元の体積に戻ろうとする性質がある。ペットボトルロケットはこれを利用している。ペットボトルロケットの場合は、ペットボトル内に高圧の空気を入れ、下のほうに水を入れてあるようにしている。その状態で発射すると体積が小さくなった空気が一気に戻ろうとし、下にある水を噴出する。その水の勢いを利用してペットボトルロケットは飛んでいる。またペットボトルロケットの場合は、吹き出る水の力がペットボトルロケットを飛ばす力になる。水がなくなると押し縮められた空気が噴き出すが、これもロケットを飛ばす力になる。それでは水をたくさん入れればもっと飛ぶのか。水は容器に閉じ込めておしても、それほどおし縮めることはできない。・ペットボトルロケットと水の関係ペットボトルロケットに水を入れなかった場合本体に対して質量の小さい空気は大きく加速するが重いロケットはあまり加速されない ↓ 排出される空気の運動エネルギーに変換される ↓ 飛ばないペットボトルロケットに水を入れた場合水より軽いロケットのほうが大きく加速される ↓ ロケット本体の運動エネルギーに変換される ↓ よく飛ぶ６，考察まず、実験結果の表やグラフを見ると水を入れれば入れるほどよく飛んでいくことがわかる。しかし、４００ｍｌになるとあまり飛ばなくなり、必ずしも水を入れれば入れるほどロケットはよく飛ぶとは限らないといえる。ここで調査結果の水との関係を見ると、ロケットを飛ばすには、エネルギー源として圧縮した空気とロケットより質量の大きい水が必要となることが分かる。このことから水がないと空気ばかりが加速されて遠くに飛ばない。しかし一方で水が多すぎると圧縮した空気が足りなくなってエネルギー不足となり、飛ばないことが考えられます。これらのことを考えた結果３５０ｍｌぐらいが一番飛んだんだと考えられる。そしてまた、ペットボトルロケットがよく飛ぶには水の量が最も関係していると考えられる。７，感想ペットボトルロケットといっても水との関係や気圧、風などの関係と、いくつもあって思ったよりも難しかった。壊れたロケットの一部をなおしたりしながらたくさん工夫を凝らして実験をした。実験結果を見ると規則性を見つけられたりして新しい発見がいくつもあっておもしろかった。そしてまた、今回は５つのデータしかとらなかったがもっと多くのデータを集めて、今度は今以上に正確なデータをとりたい。そして水以外にも風やペットボトルロケット自体の条件を変えて実験してみたい。８，参考文献本・日本ペットボトル競技規則インターネット・青少年のためのイベントペットボトルロケットの作り方 http://www.city.yokohama.lg.jp/kohoku/kids/kumake-petrocl-no.html