水を使って自由研究!子供と一緒に楽しもう

水を使って自由研究!子供と一緒に楽しもう

「身近なもので楽しく自由研究をしたい」というときにおすすめなのが、水を使った実験です。身近にあっていつでもできる自由研究で子どもの知的好奇心を刺激して、心に残るものにしたいですよね。ぜひ子どもと一緒に楽しみながら自由研究をしてください。

ペットボトルを使って雲を作る

水を使って自由研究!子供と一緒に楽しもう
用意するものは、1.5リットルの炭酸用のペットボトルと線香、灰皿、40度くらいのぬるま湯、200mlのはかれる計量カップ、水がこぼれた時用に使うタオル、ライターです。まずは、ペットボトルにぬるま湯を100mlいれます。線香にライターで火をつけて、線香の煙を少しだけペットボトルに入れてください。線香の煙は大体10秒くらい入れます。煙を入れ終わったら線香はもう使いませんので火を消して灰皿においてください。煙を入れたペットボトルを何回か振ります。ペットボトルを両手で押してへこませたら、手を放して緩めます。これを数回行うと、手を緩めた時にペットボトルの中に雲ができます。この現象は、ペットボトルの中に雲ができる時と同じ状況ができたために起こります。雲は水蒸気と空気中にあるチリでできます。気圧の低い空は空気が上がっていくと膨らんで温度が下がり、空気の中の水蒸気が冷やされてチリに集まって雲になります。手元で雲ができる不思議を感じながら雲の正体まで分かる実験です。

水中で漂うカラフルなシャボン玉づくり

この実験では、プラスチックのコップを2つ、太めのストロー、食器用の洗剤、はさみ、水、水彩絵の具を用意します。コップに水を8分目まで入れて、食器用洗剤を垂らしてシャボン液を作ります。かき混ぜる時には泡が立たないようにそっと優しくかき混ぜましょう。もう1つのコップにもシャボン液を作り、水彩絵の具を入れて色をつけます。ストローを短く切って、色のついたシャボン液をストローの先につけます。その後、ストローの上の部分を指でふさぎます。指でふさいだままストローを色のついていないシャボン液の中に浸して指を離すと、色のついたシャボン玉の出来上がりです。いろいろな色のシャボン液を作って水中シャボン玉を作ると透明なシャボン液の中でカラフルなシャボン玉が浮遊している姿を見ることができます。これは水中のシャボン玉に薄い空気の膜が張って、シャボン液は水よりも表面張力が小さいため空気の膜が壊れにくいのです。普通はシャボン液の中に空気が入るので、子供にとって水の中を泳ぐシャボン玉を見るのは不思議に見えるでしょう。どんな工夫をすればシャボン玉を大きくできるのかなども考えて実験してみると、意外とハマってしまうかもしれません。

コップに入れた水をこぼさないように逆さにする方法

水を使って自由研究!子供と一緒に楽しもう
この実験で用意するものは、プラスチックのコップ、網目の細かいふるい、洗面器、水がこぼれた時に使うタオルです。水がこぼれてもいい場所で実験しましょう。洗面器には8分目くらいまで水を入れ、そこからコップで水をすくってふるいで蓋をして逆さまにします。そうすると、普通水はこぼれてしまいます。しかし、洗面器の中でコップのふちギリギリまで水を汲み、ふるいの上にコップをさかさまに立てるような感じで持ち上げるとコップの中の水はこぼれないのです。このとき、ふるいが少しでも傾いてしまうと隙間ができてコップの水はこぼれてしまうので、持ち上げる時には傾けないように注意が必要です。これは、ふるいの網目の部分は大気圧で水が下から押されているということと、コップの水は表面張力が働いて水をコップの内側へと引き込もうとする力が同時に働いています。水の重さよりも大気圧と表面張力の方が強力なので、水がこぼれないという仕組みです。

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