大人だからこそ味わえる楽しみがある この夏取り組む「大人の工作」

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親子で楽しむ!編 ペットボトルロケット、電子ブロックで科学実験

ペットボトルロケットやピンホールカメラなど、科学の原理を手軽に知ることができる工作は今でも根強い人気があります。この夏休みに、お子さんといっしょに、楽しく取り組んでみてはいかがでしょうか? 100種類以上の電子実験を体験できる「電子ブロック」も復刻して人気を集めています!

ロケットの原理を手軽に楽しく学べる「ペットボトルロケット」

ペットボトルロケット

これがペットボトルロケット。市販されている1.5リットルのペットボトルを活用して作れる手軽で本格的な工作だ

ペットボトルロケットは、その名のとおり、容量1.5リットルの飲料用ペットボトルを使ってロケットを作るという科学実験的な工作。ペットボトルという身近な材料を使って、手軽に本格的なロケット発射実験が行えるため、夏休みの自由研究として人気の高い工作である。なかには、小学校のころに、科学の授業などで実際に作って飛ばしたことがある方もいるのではないだろうか。


ペットボトルロケットの面白いところは、特別な燃料を使うことなく、「空気」と「水」だけを使って飛ぶところ。ペットボトルの中に圧縮した空気と水を入れ、空気が水を噴出する時の力を反作用として飛ぶのだ。本物のロケットのように火薬燃料を使うわけではないが、反作用を使う原理は同じで、ロケットが加速する仕組みを体験することができる。


経験のある方ならご存知かと思うが、ペットボトルロケットは、「意外に飛ぶ」。まずは、それを知っていただくために、実際に価格.comマガジンスタッフが作ったペットボトルロケットの発射のようすを見ていただこう。

ペットボトルロケットを飛ばしてみました!


ペットボトルロケットの発射のようす

キット品を使用して組み立てたペットボトルロケットを実際に飛ばしてみた。結果、風はやや逆風だったものの、水平距離で約50〜60m程度の飛行距離となった。空気圧を高めて、打ち上げ角度を調整すれば、もう少し飛距離を伸ばせる感じがした

※写真をクリックすると動画が再生されます(WMV形式、容量344KB、再生時間約5秒)

工作自体は、はさみやカッターでペットボトルを切り抜いて、ガムテープなどでロケットを作るのが基本となり、それほど難しいものではない。ペットボトルロケットを作ったことがないという方は、ぜひ、この夏休みにお子さんといっしょに取り組んでみてほしい。青い空に、自分たちが作ったロケットが高く、遠く飛んでいく姿を見ると、単純に感動するはずだ。

なお、ペットボトルロケットの組み立てについては、市販されているキット品を使うのがよい。なかでも、ペットボトルロケットのイベントや講習会を開催している「日本ペットボトルクラフト協会」という団体が認定している製作キット品をベースにするのがいいだろう。

「日本ペットボトルクラフト協会」認定のペットボトルロケット製作キット品 キット品に付属するマニュアル
これが「日本ペットボトルクラフト協会」が認定するペットボトルロケットの製作キット品(株式会社タカギ製)。発射台のキットのほか、ペットボトルロケット本体の作り方を詳しく紹介しているマニュアルなどが同梱されている。価格は、4,000円前後

製作キット品のほかに必要になるものは、丸型の1.5リットルペットボトル(炭酸飲料用)5本のほか、ビニールテープ、両面テープ、油性マジック、ホチキスなどで、一般の家庭にないような特別なものは必要ない。また、空気をペットボトルに注入するために、自転車用の空気入れが必要になるので必ず用意しよう。詳しいことは、製品キット品のマニュアルに必要なものがしっかり書かれているので、そちらを参考にしてほしい。

なお、先ほども述べたように、ペットボトルロケットは想像以上に飛ぶ。条件によっては、水平で100m、垂直で50m以上飛ぶ場合もあるので、ペットボトルロケットの発射実験をする際には、必ず屋外で、電線などの障害物がない広いスペースで行ってほしい。

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簡単な工作で作れる「ピンホールカメラ」 デジタル一眼レフでも応用可能!

ピンホールカメラとは、いわゆるカメラ用のレンズを使用せずに、小さな針穴(ピンホール)を通った光で、印画紙に像を写すというもの。もっとも原始的な構造のカメラで、子どものころに、雑誌の付録で作った経験があるという方もいるのではないだろうか。精巧なレンズを使って写すようなシャープな像にはならないが、にじみやぼやけなどを生かした、味のある「ピンホール写真」を写せるのが魅力だ。

また、光を通す穴が非常に小さいため、日中でも数十秒〜数分の長時間露光時間が必要になるのもピンホールカメラの特徴だ。その結果、歩いている人や、走っている車は消えてしまい、普段使っているカメラでは得られない効果を楽しめる。極めれば、芸術的な写真に仕上げることも可能だ。

ピンホールカメラの工作は、基本的に、光を通すピンホール部と、印画紙をセットする暗箱を作ればよい。厳密な計算を用いて製作するものは別として、段ボールや空き缶、木箱などを暗箱に利用できるので、ピンホールカメラの工作自体はそれほど難しいものではない。

アルミ缶を利用してピンホール部を作成 ピンホール部
今回は、アルミ缶を利用してピンホール部を作成してみた。アルミ缶を4cm四方程度に切り抜いて、サンドペーパーで塗料を削ってから平らにし、中心部に、薄地用の縫い針で0.3mm程度の小さな穴を開けた。ピンホールカメラは、穴が大きすぎると像がボケてしまうので、この程度の大きさがよい。また、ただ空けただけでは、穴の周りに細かいバリ(不要な出っ張り)が残っているので、穴を空けた後に再びサンドペーパーで削った

ただ、印画紙を使用する古典的なピンホールカメラは、印画紙のセット作業および現像作業を暗室で行う必要があるため、デジタルカメラ全盛の今では、ちょっとやっかいに感じてしまう。そこで、今回、価格.comマガジンでは、手軽にピンホールカメラを楽しむ方法として、印画紙を使うのではなく、デジタル一眼レフカメラをピンホールカメラにすることを提案したい。

具体的には、ボディキャップに大きめの穴を開けて、先の写真で紹介したようなアルミ缶で作ったピンホール部を装着する。そして、ボディキャップをデジタル一眼レフカメラに装着するだけでいいのだ。以下の作例を見ていただきたいが、キチンとピンホールカメラとして使うことができる。ぜひ、この手軽な方法で、この夏に、お子さんといっしょに「デジタルピンホール写真」の撮影にチャレンジしてみてほしい。

ボディキャップの中心部に穴を開ける 「EOS KissデジタルX」に装着
中心部に穴を開けたボディキャップに、アルミ缶を利用して作成したピンホールを装着する。そして、これをデジタル一眼レフにマウントさせるだけで、「デジタルピンホールカメラ」が完成する!

デジタルピンホールカメラの作例

「K10D」を使用して撮影したピンホール写真 「K10D」を使用して撮影したピンホール写真
いずれも、ペンタックスのデジタル一眼レフ「K10D」を使用して撮影したピンホール写真。ピンホールが少し大きくなってしまったのか、若干、ピントが甘い印象だが、かえって幻想的な写真に仕上がった

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100種類以上の電子実験を堪能できる、あの「電子ブロック」が復活!

学研「電子ブロック」

1976年に学研より発売された電気実験キット「電子ブロック」。中のブロックを並び替えることで、ワイヤレスマイク、電子ブザーなどの電子実験を手軽に体験することができ、当時、大人気となった製品だ

「電子ブロック」という名前を聞いて、子どもの頃に猛烈に憧れた記憶を持っているのは、今の35〜45歳くらいからの世代だろう。何しろ、パソコンもファミコンもまだなかった1976年の話である。電気機械に興味を抱く子どもたちは、みんな慣れない半田ごてを握りしめながらトランジスタラジオを作るしかなかった時代に、ブロック間隔で電子工作の楽しさが味わえる「電子ブロック」は、まさになんでもできる「万能の箱」のように思えたものだった。


実際には、トランジスタや抵抗などが組み込まれた46のブロックを組み合わせることで、ラジオやうそ発見器、電子ブザー、テスターなど合計150種類の電子実験ができるキットなのだが、子どもの目には、まるで自分が科学者か何かになったような、そんな自己陶酔を起こさせるのに十分な高級知育玩具であったのだ。実際、この製品をきっかけに、電子工作に目覚めた方も少なくないと思われる。


そんな伝説の知育玩具「電子ブロック」が、最近「復刻版」として再び復活! 学研が発行する「大人の科学」(学研の「科学」の大人版)での人気を受けて、めでたく復活となったのだ。かつての電子少年たちが、このニュースを気にならないわけがない。

「電子ブロック EX-150 復刻版」の入門セット ムック本「学研電子ブロックのひみつ」
「電子ブロック EX-150 復刻版」の入門セット。マイクロホンやアンテナ線、イヤホンなどのほか、パーツが電子ブロックの仕組みを詳しく解説するムック本「学研電子ブロックのひみつ」が付属するのが特徴だ

セットの内容は、当時の「EX-150」を忠実に再現したものだが、何と言っても30年前の製品である。中に使われているトランジスタなどの電子部品はそのほとんどがすでに生産されていない。しかし、スタッフの努力によって、同じようなグレードの部品を集めることに成功し、ほぼ昔のままの回路を再現したという。どうしてなかなかすごい製品なのだ。

さらに、150種類の電子実験を行うための付属ムック本「学研電子ブロックのひみつ」が実によくできていて、それぞれの電子回路の役割を1つ1つ確かめながら、実験ができるように工夫されている。もちろん子どもが読んでも理解できるような平易な言葉で書かれているので、安心だ。これを読むだけでも、エレクトロニクスの理解にかなり役立つ内容だ。

当時の「EX-150」の価格は13,000円で、子どもにとってはまさに「高嶺の花」だったわけだが、今回の復刻版(入門セット)は、ムック本が付属するにもかかわらず、それよりも安い12,190円という価格を実現! すでに30歳を超えたかつての少年達にとってみれば、思わず手にとってみたくなる値段である。実際、問い合わせが非常に多く、かなり好評な売れ行きだというのも思わず納得だ。この夏、昔あこがれた電子ブロックを、自分のお子さんといっしょに楽しみながら、科学者気分をあじわってみてはどうだろうか。

「電子ブロック」で「うそ発見機」を実験

「電子ブロック」を使って、発振回路を活用する「うそ発見機」を試してみた。この実験では、2本の付属コードを両手で持つことで、持つ人が抵抗として回路に加わることになる。うそをつくと抵抗値が変わり、発振音がわずかではあるが変化するという仕組みだ。実験の結果は、ほんのわずかではあるが、うそをついたときに確かに音が変化した!

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