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グラスハープの音色

ワイングラスの口を指でこするときれいな音が響きます。

カクテルグラスやコップではうまくいきません。なぜかワイングラスなのです。

いずれ動画を載せたいとおもいますが、今日は間に合いませんでした。


子どもたちが美しいこの音に惹かれ、音階をつくろうということになりました。

微妙に音が高い場合は、水を注ぐと音程が低くなりますので、みんなで
耳を澄ませてきれいな音階ができました。

人数の都合で「ド」から「ラ」まででしたが、この音階で、曲を奏でようという
ことになり、選ばれた曲が「カエルの歌」でした。


sizetrimretouchP1240006.jpg


真ん中の子が指揮者で、周りの子は、それぞれ「ド」から「ラ」までを
分担しています。

見事に演奏しきったときは思わず拍手がわきました。


これを、その後にやってきた中学生が、得意のパソコンで周波数を
測定しました。


sizetrimretouchP1240009.jpg


その結果、面白いことがわかりました。

分析する前から小学生たちはみんな気づいていましたが、最初に
水を注ぐと、ほとんど音程は下がらないのです。
ところが、グラスに半分以上入れると、顕著に音程が下がり始める
のです。

データは中学生が持って帰ってしまったのでここで示せませんが、
模式図で示しておきましょう。

こんなかんじです。


ワイングラス音程グラフ


おもしろいことになってきました。

グラスに注いだ水の量と、その時にこすって出した音程とは
単純な比例関係にないのです。


小学生の実験が、中学生の科学研究に結び付きそうで、実に興味深い
発展になりそうです。



  

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浮かぶ風船の実験

初級クラスの実験です。

扇風機の上に風船をかざすと、風船は飛んで行ってしまうかと思いきや、
空中に浮かんで止まります。

理科的に考えると、動きが止まるということは、何かと何かが釣り合っている
証拠です。

ひとつには、風船の重さがあります。中は空気といえども圧縮されていますので
周りの空気よりおもいはず。
それにゴムの重さも加わります。
これらの力は、下の方向、つまり地球の中心の方向に働きます。


もうひとつの力はなんでしょう。上に引き上げる力のはず。

これは、下から風が推す力と考えたらいいでしょう。

厳密には、風船の下の部分の空気の密度が高くなり、逆に風船の
上の方は扇風機による気流によって空気が薄くなっていますので、
その気圧の差によって生じる浮力ですね。

風船の重さと気圧の差による浮力が釣り合った時に、めでたく風船は
空中に停止するのです。


sizeretouchPC040009.jpg


気流が拡散するタイプではなく、柱状にまとまって一定方向に吹き付ける
扇風機では、写真のように一定の高さで風船は浮き、おもしろいことに
扇風機を傾けると、上空の風船もしだいに傾いて、奇妙な現象となります。

こどもたちはみんな驚いて、「えーーー」って言いますね。


ベルヌ―イの定理までは話が及びませんが、気圧や空気の流れ、重さなど
実感したのは間違いありません。

最初は、空気って重さがないとか、扇風機でどこまでも風船は飛ばされるとか、
傾けたら落ちるとかいろいろ言ってましたが、かれらの常識?を木っ端みじんに
することで、「考える」ことの重要性を知らせたいのです。


ドライアイスの実験

初級クラスの実験です。


ドライアイスを使ったいろいろな実験をいっしょに楽しみました。


ドライアイスをタッパーに入れてお湯を注ぎます。

ただちに気化して白い煙が立ち上ります。

この容器にはビニルチューブが差し込んでありチューブの
先からこの煙が噴き出しています。

そのチューブの先をシャボン玉液につけるとこんな風になります。


sizetrimretouchPB130037.jpg


この泡を手に取るとこんな感じ。


sizeretouchPB130031.jpg


大きなシャボン玉を手に取りたいのですが、なかなか難しいようです。

でも、小さくても大喜び。

子どもたち、シャボン玉が大好きです。


水の表面張力

小学生の実験の一場面です。

タイトルは、「水とあぶら」です。

いつものように小4の男子が

「ああー、知ってる。油が上になって水が下になってわかれるんでしょう。」

わたし
「そうそう、よく知ってるねえ。じゃあ、さかい目はどんなふうになるかな?」

男子
「まっすぐにきれいに分かれる。本に書いてあった。」

じゃあやってみようということで、まずガラスビンに水を入れ、そのあとで油を
入れました。

水には食用色素を加えて混ぜてあります。油と区別をつけやすいように。


各自で、それぞれじわりじわりと油をびんに入れてもらいました。

なななんと、境界線はまっすぐ水平ではなく、中央が大きくくぼんでいたのです。


小4男子 「先生、これに洗剤を入れると混ざります。本に書いてありました。」

じゃあやってみよう。

実際にやってみると、きれいに混ざることはなく、懸濁液ができたのでした。

洗剤の分子が片方で水をくっつけ、反対がわで油をくっつけ、つないでいる状態
なんですね。

ここから界面活性剤に話がうつり、ほどなく、水の表面張力につなげます。


コップに水を満たすと、表面が盛り上がることは、全員が知っていました。

そして、水滴も丸くなることも知っていました。

実際に、水はどれだけ丸くなるかを実感してもらうため、CDのディスクに水滴を
たらしてみてもらいました。

里芋の葉っぱの上に水滴をおいても良かったのですが、準備不足でした。


ともあれ、これは、水滴の大きさや盛り上がりを体感させるだけでなく、それを
印象的に捉えてもらうために、あえて、CDの上に水滴を乗せるのです。

けっこう根気のいる作業ですが、小2のTさんと小4のNさんがトライしてくれました。


やり終えたところで照明のスイッチを入れると、一斉に、おーーーーと歓声が
あがりました。


sizeretouchP9250016.jpg


retouchP9250014.jpg


スポイトの操作だけで、大小さまざまな水滴ができ、それぞれが
一生懸命盛り上がってるのがわかります。

水の表面張力が印象に残った瞬間でした。



カラフル水中シャボン玉

小学生のシャボン玉の実験です。

ふつうのシャボン玉は膜が水で、玉の外も内も空気です。

ところが、水中シャボン玉はまったく逆転していて、膜は空気で、
玉の外も内も水です。


何度かこのブログで紹介していますが、今回はカラフルなシャボン玉が
上手にできましたので、動画で載せておくことにしました。


ここをごらんください。


感動のようすが伝わったでしょうか。

溶液は、洗剤を水に溶いたものです。

同じ溶液を二つ用意し、片方に絵具を溶いて、ストローで吸い上げ、
もう片方の溶液に落とします。


お試しあれ。

 


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