身近なデータの報告です |
 |
（総評）
データ1：神社の森 データ2：魚の骨の研究 データ3：サイコロの目に願いをこめて データ4：山の高度とお湯の沸き方 データ5：きれいな六角形・結晶のふしぎ |
＊各タイトルの後にある★印の年度とタイトルは、当HPで御紹介した過去の関連実験の報告です。今回御紹介している作品とあわせて、ぜひ参考にしてください。
|
◇最近、京都議定書というのが話題になっている。地球温暖化にたいして、化石燃料をもやしてでてくるCO2の量を減らそうということを決めたものだ。その中で、日本は2008年からの5年間で、CO2などの温室効果ガス排出量を１９９０年に比べて6％減らすことを義務付けられた。そのなかで、3％を森林による吸収量として算入することが認められている。今は、排出量削減の話題がほとんどだが、木が吸収することに目を向けてみた。
私達のまわりにある豊かな緑を見てみると、その多くは神社・お寺・公園・学校などだ。その中でも神社の森は遠くからでも目立つ。国学院の生徒達が都内の神社を調査したところ、神社の森が吸収する年間CO2量はガソリン車52000台分、家庭約15000戸分に相当すると報告した。僕の家の近くでは住宅がほとんどで、大きな木は少ない。
一番近い神社までは直線で500ｍ、範囲をひろげて1�Hまででも２社だった。2�Hに広げると11社があった。そこで、半径2�H以内にある神社の森を調べることにした。
［観察記録］
11の神社の場所の地図、神社の写真と、大きな木の写真をとる。保存樹を確認、幹まわりなどを測定して記録した。
［まとめ］
どこの神社にも、大きくて背の高い木があり、その多くは区から保存樹木、保存樹林地として、大切にされていることがわかった。公園などに比べて、古い木が多かった。中には樹齢100年以上と思われる木もあった。
菅原神社のケヤキの木は樹齢200年以上といわれていたが、隣の家の建築時に根を切られて、昨年枯れてしまったと、宮司さんが残念がっていた。
ほとんどの神社で見られた高い木はイチョウ、ケヤキ、サワラ、カシの仲間で高さ15ｍ以上の木が多かった。幹まわり２ｍ以上の木はけっこうあったが、3ｍは1本しかなかった。(粕谷八幡神社の大イチョウ)
また、多くの神社で見られた木は、マツ、カエデ、サクラ、クスノキ、スダジイなど。
今まであった大きな木が家の建築や道路拡張などで消えていく中、神社の森を消さないように守ってゆくことはとても大切だと思った。
|
◇夏休みの始め、「小さな骨の動物園展」という、小動物の骨の展覧会を見て、骨の形が面白く、自分でもやってみたいと思った。また、夏休み与論島という海のきれいなところでとても大きな魚にあい、魚の骨にますます興味を持ったため。そして、魚を食べるのが好きだから、魚の骨を調べた。
［観察記録］
魚のプロフィール・・・宮城県産、身長約23�B、花鯛。スーパーマーケットで買った。
全身の形や色、鱗の観察を記録した。
1. 蒸す(これは骨にたいしてはあまり重要でない)。2. 身をとる(食べる)。
3. 骨についている皮をとる。
4. 骨についている肉や脂肪分をていねいにとる。
5. せっけん水につける。(酸化を防ぐ)。水でよく洗う。
6. アルコールにつける。(水分の吸収と消毒で骨がかびるのを防ぐ)。
7. 乾燥させる。8. 魚の骨の標本の出来上がり。
各部分や作業の過程を写真で記録した。
それぞれの部位について、気がついたことや大変だったこと、仮説などをまとめた。
［まとめ］
魚の骨を取り出して、標本とする方法がわかった。魚の骨のしくみがわかった。魚の骨にいろいろ不思議な形があることがわかった。歯の長さが違う、えらと骨の関係、ひれと骨の関係など。どんな役割があるかさらに研究してみたい。
|
◇サイコロの向い合せの数の合計は、すべて7になる。このことを知って、サイコロの目の出方にもルールがあるのではないかと興味を持った。サイコロの目の出方について本で調べると、「確率」(確からしさ)という言葉がのっていた。サイコロの目は全部で6まであるので、その確率を求めると1/6とかかれていた。私は、実際にサイコロを振って、この確率を調べてみたくなった。また、願いを込めてサイコロをふると、出したい目を多く出せるのか、試してみたいと思った。
［予想の為の予備実験と結果］
1ゲーム1個のサイコロを10回ふった。
1の目が合計8回で一番多かった。
6の目が合計2回で一番少なかった。
1から6のそれぞれの目の出方はバラバラで同じではないことが予想できる。また、向いの目の組み合わせによって出る目の割り合いが異なってくるのではないかと考えられる。
1と6が一番バランスが悪いと考えられる。
［実験と結果1］
1�Dのサイコロを10個用意する。1回につき10個ふる。
100回サイコロをふって、目が出た回数の合計と一回投げた時その目が出た個数を1～6について、個別に棒グラフ化する。
また、同じ用紙に色別で折れ線グラフ化して、特徴を比較する。一回投げた時にその出た目の割り合いを計算して、投げた回数について折れ線グラフを作り、1/6(=1.77)のラインの周辺に収束することを確かめた。
投げる回数を多くすると、ど飲めも割り合いが大きくなったり、小さくなったりして変化した。だんだん変化が小さくなって、一定の割り合いに近づいていった。
サイロコの出た目の割り合いを比較すると、1が17.7%、2が15.6%、3が14.3%、4が15.8%、5が18.2%、6が18.7%となった。予想通り、6が多く、3が少なかった。
［実験と結果2］
あるサイコロの目に願いを込めてふると、その目を多く出せるかを確かめる。そのため１００回サイコロをふって、その目が出た確率を計算し、願いを込めないで実験をした時と比較する。
同様に分析しした。
願いを込めて実験すると実験Aより、出た回数が多くなったり、少なくなったりしたけれどすべて偶然である。参考書には無限回振っていれば、3の目が10個全部出る確率も0ではないと書いてあった。
［まとめ］
参考書によると総ての目の出方は同じ確率で約16.7%になるはずだ。そうならなかったり結うとして考えられるのは、1回に１０個のサイコロを振ることと、1個のサイコロを１０００回振ることは同じではないかもしれないことがある。
また、実験に使ったサイコロは表面を削って目を作っているため、6つ目の条件は同じではないから(特に1の目だけが少し大きく削ってある)。
正確に同じ投げ方で１００回投げることができなかったから。
実験で参考書に書かれている確率を出すことは難しいことがわかった。
また、願いを込めても思い通りの結果にはならないことがわかった。願いを込めてその目がでたとしても、それは偶然であることもしった。
|
◇4年生の一学期、アルコールランプで水を湧かす実験をならった。その時は７０℃までしか実験しなかったけど、ずっと湧かし続けると何度までいくのか知りたかったので夏休みにやってみた。また、夏休みに立山に上るので、そこでも実験し、場所によって違うのか知りたくなった。その時、塩や砂糖を入れても同じか確かめることにした。
［実験と結果］
水を紙コップ一杯分鍋に入れ、普通の水の温度を計った。
ガスバーナーに火をつけて温度計を入れ、お湯の温度を計った。
塩を１０g入れたものと、砂糖を3g、6g、9g、12g入れたものも同様に計った。
場所は 立山(お山)の頂上 3000ｍ (8/5 晴れ 17.4℃ 764hPa*)
みだが原のホテル 1930m (8/5)
室堂のバスターミナル 2430ｍ (8/6 晴れ 16.3℃ 763hPa*)
乗くら高原のペンション 1500ｍ (8/7)
国分寺の家 60ｍ (8/12)
*室堂山荘のデータをインターネットで調べた。
［まとめ］
水はわかし続けても温度は止まる。
その時、お湯は鍋のそこから泡が立っているし、湯気がいっぱい立っている。
実験する高度が変わると温度が少しずつ変わる。
高いところへいく程お湯の温度が低いところで止まって、それより上がらない。
塩を入れるとお湯の温度が1～2℃上がる。
砂糖を入れてもお湯の温度は下がったり変わらなかった。試しに砂糖を多く入れると、塩と同じように1℃上がった。
「反省」
用意した砂糖が少なくて、立山では砂糖が多く入れられず、温度が変わらなかった。でも、試しにペンションにあった砂糖を多く入れてみると温度が変わった。もっと砂糖を用意しておけば立山でも多く砂糖が入れられ、温度が変わったかもしれない。
実験した日の気温や気圧を計る道具を持っていなかったので、後で家に帰ってパソコンで調べた。
|
◇私はスキーで山の頂上にいった時、きれいな形の雪の結晶が服についたのを見ました。そして、家でも結晶が作れないかと思い、その実験をした。
結晶の作り方をインターネットで調べ、平松和彦先生が考えた「平松式人工雪発生装置」を試した。
［作る］
発泡スチロールの箱のふたにペットボトルが入る大きさの穴をあける。
ペットボトルの中に水を入れて捨てる。糸におもりをつけ糸がねじれたりたるんだりしないようにペットボトルにたらす。息を吹き入れてからゴム栓をする。
ペットボトルをふたにはめ込み、発泡スチロール容器の中をドライアイスで満たす。
発泡スチロール容器の上に出ている部分から覗いて観察する。
［観察記録］
結晶の様子を絵と写真で記録した。糸を変えてもう一回行った。
［まとめ］
自分で作った装置で六角形の結晶を作ることができた。
結晶は最初糸全体につき、それからある高さで前後左右に細長く葉脈のように伸びていく。そして、時間がたつに連れてのびる速度が遅くなり。最後には止まってしまう。
一回目と二回目は出来方がぜんぜん違っていた。
二回目はなかなか結晶ができなくて、細く糸のようにはなったが、結晶のようにはならなかった。ドライアイスがだんだん少なくなって温度が上がったせいだと思う。
二回目で、途中で息を吹き入れたり、水滴を足したりしたら、少し変化があり、糸のような霜が伸びた。
ドライアイスがなくなった頃は、いとの下の方に固まってくっついていた。
吹き入れた息の中の水蒸気やペットボトルの中の水滴が糸を芯にして結晶を作った。
しらべたところ、雪の結晶はまわりの温度や湿度によってできる形や大きさが違う。1回目と２回目では温度と湿度も違い結晶のできたかも場所も違っていたと思う。
今回この実験でできた結晶について、ペットボトルの上の方が温度が高く、下の方が低いから、上の方の針のような者が「針棒状結晶」下の方が「樹枝状六花」だと思われる。
針状は-5℃前後でできる。樹枝状は-15℃前後でできる。
いろいろな雪のでき方について調べた。
「感想」
結晶ができた時に「本当に結晶ができた!」とおもい「こんどはこうしたら?」とか、たくさんの疑問が出て来た。結晶は温度などで大きさや形が変わる。
結晶は温度などで大きさや形が変わります。けれど今回は樹枝状六花という形しか出なかった。また実験する機会があれば、いろんな形に挑戦してみたいと思う。
［参考文献］
「平松式ペットボトル人工雪発生装置について」
世界で初めて人工雪を作成したのは、中谷宇吉郎博士で1936年のことです。
-３０℃の低温実験室で、防寒具に身を固めて実験を行われました。
この後、平松和彦先生は常温の室内で手軽に雪の結晶の成長を観察することができればと思いこの装置を考案しました。
「雪の一生」*「中谷宇吉郎 雪の科学館(http://www.city.kaga.ishikawa.jp/yuki/)」のホームぺージには雪についてのたくさんの話題がのっています。参考にしてみるとよいでしょう。