キッズアース播磨町校「共明塾」

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【サイエンストライやる】「空気」について③：熱気球の秘密

    03_自由研究,理科
SDGsアドバイザーが講師をつとめる、兵庫県の理科実験教室、キッズアース播磨町校です。
サイエンスショーや、Youtubeでの「1分間実験動画」配信なども行っています。
お気軽にお問合せください。
東大卒講師が勉強のノウハウを楽しく教える、播磨町の共明塾です。神戸、加古川、明石、高砂からも是非お越しください。

代表講師をつとめている森田は、様々な形でサイエンスショーを行っています。

キッズアース播磨町校主催で行う場合もありますし、他の先生とコラボして行う場合もあります。
イベントに呼んで頂いたり、PTAなどの団体さんから依頼を受けたりということもあります。

また、ひょうご環境創造協会(eco-hyogo.jp)さんの「ひょうご出前環境教室 (eco-hyogo.jp)」の登録講師をしているので、そちらからの依頼もあります。

今回は、兵庫県のサイエンス・トライやる事業 (hyogo-c.ed.jp)の登録講師として、播磨南中学校 (harinanj.ed.jp)さんにお伺いしてきました。


第1回の〇×クイズについてはこちら。
そして、実験として用意したのは、次の5つです。

  1. 空気の重さ　～　マグデブルクの半球
  2. 空中浮遊①　～　熱気球の秘密
  3. 潰れるペットボトル／膨らむ菓子袋
  4. 空中浮遊②　～　ベルヌーイの法則
  5. 空気砲　　　～　渦輪の観察

【塔の上のラプンツェル】


ディズニー映画「塔の上のラプンツェル」という作品があります。

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この映画の中で、無数に空を舞うランタンの幻想的な姿が、ストーリー的にも意味のある重要なシーンとして描かれていました。
このランタン、なぜ、空を飛ぶのでしょうか。

それを考えながら、このシーンのモデルとなったお祭りを、映像で見てみましょう。

タイで11月（旧暦12月）に行われる満月祭（ロイクラトン祭り | 【公式】タイ国政府観光庁 (thailandtravel.or.jp)）。
チェンマイでは「コムローイ」を夜空に上げるイベントが行われています。


また、台湾の平渓では、旧正月15日のお祭りとして「平渓天燈節」が行われます。
こちらでも「天燈」が夜空に上げられます。
中には、人がすっぽり入ってしまうようなサイズのものも。


2023年は2月5日ですので、ニュースなどで映像を見られるかもしれませんよ。

さて、この「コムローイ」「天燈」ですが、同じようなつくりになっていることが分かると思います。

実は、キッズアース播磨町校の授業でも、これと同じような実験を行います。
ただし、中に火を入れると、遠くまで飛んでくれるのですが危ないので、現在は、中に火を入れない形で飛ばしています。

  


今回は、学校の中庭を利用して、何人かの生徒さんに、この「気球」に挑戦してもらいました。

さて、では、なぜ、中に火（熱）を入れると、宙に浮くのでしょうか。

この状態では、中の空気が温められる＝暖かい空気が中にある、ということになります。

温められた空気は、密度が下がります。
つまり、同じ1リットルで比較すると、軽くなります。

この軽くなった空気を閉じ込めると、周りの空気より軽いため、宙に浮く、という仕組みです。




【熱気球のひみつ】


熱気球も、これと同じ仕組みで浮いています。
この風船をもっともっと大きくし、重いものを運べるようにするわけです。

フランスのモンゴルフィエ兄弟が、熱気球による初の有人飛行を成功させたのは1783年のこと。
ルイ16世やマリー・アントワネットの前でも、動物を乗せたフライトを行ったそうです。

では、熱気球は、どうやって、方向を決めて動くのでしょうか。
方向を変えるためのエンジンとかはありませんよね。

実は、基本的には風任せのフライトとなります。
風の流れる方向や、高さによる風向きの違いなどを利用しながら、熱気球は空を飛んでいるのです。

雨が降ったり、風が荒れていると、熱気球を飛ばすことはできません。

そのため、熱気球を飛ばすためには、①上空の風が穏やかで、②平野が広がっているところ、という条件が必要です。

イベントなどでは、どこかを目指す遊覧飛行ではなく、その場で上がり下がりする気球に乗れたりしますよね。
海外の観光地などでは、その場で上がり下がりする観光用の気球もあります。

【熱気球のまち】

国内ではどういったところで見られるでしょうか。
一番有名なのは、佐賀のバルーンフェスティバルかもしれません。



日本気球連盟 (jballoon.jp)さんの「2022熱気球大会予定」によると、九州と北海道でイベントが多いですが、その他の地域でもいろいろと「バルーンフェスティバル」の名前でイベントが行われています。





キッズアース播磨町校のある、そして今回イベントを行った播磨南中学校のある、兵庫県では、加西市(city.kasai.hyogo.jp)さんが「気球の飛ぶまち加西条例」を制定し、12月にハッピーバルーンクリスマスというイベントを行っています。




機会があれば、ぜひ「気球の飛ぶまち加西 」にも足をのばしてみてはいかがでしょうか。


では、次の実験に参りましょう！


いつものサイエンスショーは、主に小学生を対象として行っていますが、今回は中学校からのご依頼ということで、かなりバージョンアップした上で、学校からの依頼であることを考慮して、いつもなら買い取ってもらうキットをレンタルすることで、実質無料での実施を実現しました。

今回は、学校から、サイエンス・トライやる事業 (hyogo-c.ed.jp)を通じてのご依頼でしたが、
PTAでの研修や、自治会さんからのイベント的なものでも、ひょうご環境創造協会(eco-hyogo.jp)さんの「ひょうご出前環境教室 (eco-hyogo.jp)」を通じての「エネルギー体験教室」を経由頂ければ、無料での開催は可能ですし、費用面や内容面でも、相談に応じて実施いたしますので、ご興味がおありでしたら、ぜひ、お気軽にお問合せください。






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