一枚板グライダー（入門） 実験書 テーマ：一枚板グライダー（入門） 実験の目的 グライダーの縦安定性は、主翼の翼弦のどの位置（前縁からの%で表示する）に重心があるか によって大きく変わる。アルソミトラなど一枚翼のグライダーをよりよく理解するために、もっ ともシンプルな一枚板グライダーで「飛び」と重心位置との関係を理解できるようにする。適正 な重心位置より： ・重心が前に来るとグライダーは突っ込んでいくとびかたになる ・重心位置が後に来るとピッチングを起こしやすく、不安定な飛び方になる このテーマでは、なぜそうなるかについては、あえてふれない（関係する概念が多く、一度に は説明が困難） 。 用意する道具・材料 一枚板グライ 標準は A4 画用紙に印刷してあるもの。切り取り線と、重心位置測定用の目盛り ダー型紙 が印刷してある。 重心位置測定 ナイフを利用して下図のような測定器具を作る。ナイフの上に飛行機の主翼を 器具 置いて、水平にバランスする位置（重心）を求める。グライダーや飛行機の重心 位置は慣用的に主翼の前縁からの％で表示される。一枚板グライダーに印刷した 数字と線は、重心位置測定のときにも使える。 クリップ 工具 科学の三楽 ピンセットを手に持ってピンセットの刃先に乗せてバランスをとっても計る ことが出来る。 中型のクリップ。ダイソーのシマシマクリップが適当な大きさ。 はさみまたはカッター（カッターマット）、セロテープ。重心位置測定用具（ピ ンセットでも良い） 。発展工作の場合は、製図用の用具があるといい。 1/3 初出 2004/09/12 一枚板グライダー（入門） 実験書 実験準備（一枚板グライダーの作成） 一枚板グライ 画用紙からカッターで切り出す。この作業は慣れている子どもたちには自分でや ダーの切り出 らせるが、カッターを使い慣れていない子には切り離した状態で与える し クリップの装 ・ 中心線にあわせてクリッ 着 プをつける ・ クリップ位置を 30%、 40%、50%、60%、70% 20 の５機作る。 40 ク リップ位 置 30% 60 ・ 差し込んだクリップをセ 80 ロテープでとめる ・ グライダーの端を折った り曲げたりしないように 気をつける 20 40 ク リップ位 置 70% 60 80 重心位置測定 ・ グライダーをフォークの上に乗せ る ・ フォークとグライダーが直角にな るように、グライダーの同じ目盛 り線にフォークの刃が来るように 調整する ・ 手を放してみてグライダーが前に も後ろにも傾かない位置を探す。 ・ フォークの刃の位置を目盛りから 読み取る ・ 読み取った重心位置をグライダー に書いておく（例：25％） 実験 この実験は、4、5 人のグループによる実験を想定している。演示実験の場合には、代表者を選 んで壇上でやってもらう。 実験内容 内容・注意 説明・問いかけ 科学の三楽 2/3 初出 2004/09/12 一枚板グライダー（入門） 実験書 実験 １． 実験の説明 ・ 班ごとに実験する ・ 実験の注意を示す ２． 投げ方 ・ 投げ方を説明する ３． 予備実験 ・ １人一回ずつ投げてみ る ４． 記 録 の 取 り ・ 実験の目的をはっきり 方 させる ５． ま と め と 発 ・ 全部飛ばし終わったら 表 班ごとにまとめをする ・ これから実験を始めます。 ・ 実験は班ごとにやります。クリップの位置を 変えて重心位置を変えたグライダーが５種類 ありますので、この５種類のグライダーを比 較してどのグライダーが一番よく飛んだかを 比べます。 ・ うまく飛ぶのや、全く飛ばないものがありま す。飛ばす人ではなくグライダーの（重心位 置の）せいなので、気にしないで下さい。 ・ 実験が終わったらまとめを発表してもらいま す。 ・ 飛ばす前にもう一度グライダーを見てくださ い。端のほうが曲がっていませんか？全体が 少ししなっているのはかまいません。 ・ 投げるときは、後ろを持って水平に保持し、 少し下向きに、押し出すように投げます。 ・ 投げる強さは飛び方を見ながら調整します。 ・ では予備実験を始めます。一人一回ずつ投げ てください。 ・ 予備実験でどんな飛び方があるのかをよく見 て置いてください。 ・ 実験がすんだら次の二つのことを報告しても らいます。 （１） 一番よく飛んだのはどのグライダーだっ たか。 （２） 重心位置が変わるととびはどのように変 わりましたか ・ 同じグライダーを何回か飛ばしてその結果を 記録用紙に記入してください ・ 全部飛ばしてすんだら、まとめをしてくださ い。 ・ では、班ごとにまとめを発表してください。 ・ 一番よく飛んだと思うのはクリップ位置が 何%のグライダーでしたか？ ・ 重心位置が後ろに来るとグライダーのとびは どうなりましたか？ ・ 重心位置が前に来るとグライダーのとびはど うなりましたか？ 発展実験 翼面荷重を変 画用紙ではなく、発泡ポリスチレンなどより軽量な材料を使って、翼面荷重を えた実験 変えたときどうなるかを実験する。翼面荷重の変化により安定な滑空をするとき の滑空速度が変わる。 翼の縦横比を変えてみる（理論的には滑空比が変わるはずだが、うまく計る手 段を開発する必要がある ストローグラ この実験の発展形としてストローグライダーを置いている。三軸全ての安定性 イダーによる が実験できる。 実験 科学の三楽 3/3 初出 2004/09/12
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