〈第５４回静岡県学生科学賞

県教育長賞〉

３ そっくりまりものひみつをさぐろう３

１ 研究の動機
私が名付けた「そっくりまりも」。緑色のフラワースポンジをサイコロの形に切り、容器に入れて 1,000 回くらいふると、角がとれてきれいなボールの形になります。まりもにそっくりです。これまでの研究で、きれいな丸い形のそっくりまりもを作る方法（①スポンジの数を多くする。②スポンジの角を切り８角形にしておく。③なるべく角のない丸い容器を使う。④容器は、優しく上下左右に振る。⑤工作で木をけずるスポンジヤ
スリを、四角く切って混ぜ）る。がわかりました。
昨年の研究では、３つの課題（①水を使ってカスをすわないようにしたい。②スポンジヤスリ以外に役立つ物を探したい。③電動足振り装置を利用したい。）が残りました。特に、水を使って作る方法を調べていこうと思いました。
２ 研究の目的☆水を利用してきれいなまりもを作る
３ 研究の方法（１）電動足振り装置の利用
以前テレビで見た、エアロビクスに使う電動の足振りそう置を作り変えて、ペットボトルの容器をのせられるようにしました。これならば、同じ強さで横に振ることができます。
（２）サイコロの形にスポンジを切る装置の工夫
これまでは、スポンジを切る時に定規で長さを調べて切っていました。簡単に大量に作れるように、同じ幅で切れる装置を考えてみました。向
きを変えてサイコロの形に切りました。
（３）丸くなったかどうかを確かめる方法
円の勉強で、直径や円周のことを学びました。そこで、できたそっくりまりもの一番長い所と短い所を調べて、この２つが同じ長さに近づけば丸くなったと考えられます。長い方を短い方でわり算して長さの比率を出し、数が１に近いかどうかで確かめられると思いつきました。（同じ-7-長さならわり算すれば１になるから）百円ショップに行き調べる道具を買ってきました。

（４ 研究の内容（１）疑問１ 水の実験に使うスポンジの数と大きさは、どれくらいが良いのかな。
（２）疑問２ 水の量は多い方が良いだろうか、少ない方が良いのだろうか。
（３）追究 もっと水の量を少なくして、スポンジの量を増やせば、もっと丸くなるのだろうか。
①予想
きれいな丸い形になる時の水の量とスポンジの数について調べました。水の量を少なくして、スポンジの量を増やせば、きれいな丸い形になると予想しました。
②実験
実験では、水 150ｍｌでフラワースポンジ３個の時が一番丸くなりました。だから、それぞれの量が２倍の場合、スポンジの数が２倍の場合、スポンジの数が４倍で水を２倍の場合で調べてみて、一番適した水とスポンジの量を調べてみました。
③考察
こみぐあい（水の量÷スポンジの数）を調べると、こんでいるほどグラフは下になっています。フラワースポンジがこんでいるほど、よくぶつかり丸くなると思いました。また、同じこみ
追 究 １ ス ポ ン ジ の 数 と水 の 量
ぐあいでも水の量が1 .8 0300m l ３
多いほど表面がきれ個 （こ み １
最 1 .7 0長００）いでした。水の量が多と 1 .6 0300m l ６
最いほど、水によりきれ
個 （こ み ５短０）
1.50のいにけずられると思長300m l 12
さ 1 .4 0
個 （こ み ２のいました。２㎝のスポ５）
比1 .3 0150m l ３率
ンジ 12 個と水 300ｍ
個 （こ み ５割 1 .2 0０）ｌできれいで丸い形
合150m l ６
1 .1 0個 （こ み ２のそっくりまりもを５）
1 .0 00
102030405060
作れることがわかり時間（分）ました。
（４）疑問３ スポンジの代わりに混ぜて、スポンジをきれいな丸い形にするものは何かな。
①予想
昨年の実験でスポンジヤスリをフラワースポンジとまぜるときれいに表面を削り丸い形のまりもができました。水なしで汚れを落とすスポンジ「ゲキおちくん」や小さくて丸いＢＢ弾、ゴムでできているスーパーボールなど、いろいろな物を用意して実験してみました。
②実験
スポンジだわしは、20 分で長さの比率が 1.09 となり、他の物と比べてもすごく早くきれいな丸い形になりました。ゲキ落ちスポンジとスポンジヤスリでは丸くなった
けど、表面がざらざらになり、けずる力が強すぎると思いました。スーパーボールや消しゴムやＢＢ弾が丸い形にならないのは、かたいからだと思いました。
③考察
これらの実験から、
疑問３ スポンジの代わりになる物はｽｰﾊﾟｰ
かたいものはけずる
ﾎﾞｰﾙ
2.20
力が強すぎてしまう
2.10
ｽｰﾊﾟｰ
最ﾎﾞｰﾙ大長 2.00こと、ゲキ落ちスポンと1.90
最消しゴ
ジやヤスリはもとも短 1.80ムの1.70と表面をみがくもの
長BB弾
さ 1.60のなので、表面をざらざ比 1.50
率 1.40ｽﾎﾟﾝｼﾞらにしてしまうこと
ﾔｽﾘ割 1.30
合がわかりました。フラ1.20
ｽﾎﾟﾝｼﾞ
だ わし
1.10
ワースポンジと同じ）

（）

1.00
01020
時間（分）

-8-3040

げき落
ちくん

柔らかさの物がいいと思いました。
（５）疑問４ きれいな丸いそっくりまりもを作るのに一番適した容器はどれだろう①予想
たくさんある容器の中で、一番上手にできるのは、柔らかく丸いスチロールの容器だと思います。カベが丸くなっているのでスポンジが転がりながら丸くなっていくと思います。反対に、うまくいかないのはガラスビンだと思います。丸いけど固いので壁にぶつかってけずれすぎてしまうと思います。また、角のあるペットボトルやプラスチック、牛乳パックも同じだと思います。
②実験 使用した容器 ・角ペットボトル（お茶用） ・紙パック（オレンジジュース）・冷茶容器（麦茶用） ・冷茶丸容器（つつ形） ・プラスチック角容器小・プラスチック角容器中 ・ガラスビン ・角ペットボトル（スポーツドリンク）
・丸ペットボトル（サイダー） ・スチロール丸容器③考察予想通りスチロールの丸い容器は、20 分後に長さの比率が 1.06 となり、かなりきれいな丸い形になりました。紙パックをのぞいては、丸い容器の方が角のパックよりも丸くなりやすかったです。紙パックは 10 分後にきれいな丸い形ができ、20 分後は形がいびつになりました。紙パックは角があるのでうまくいかないと思ったけど、考えてみると、実験が成功したのは、どの容器よりもカベがやわらかいからだと思いました。ガラスビンが丸くなりにくいのも、カベのやわらかさが関係していることがわかりました。紙パックは意外でした。それなら、昨年のように手で振ってもできるのでしょうか。紙パックに水を入れて、手で振ってみたらどうなるのでしょうか。
（６）疑問５ 紙パックを手で振っても、きれいなそっくりまりもができるのだろうか①実験
水 300ｍｌ スポンジだわし６個 フラワースポンジ６個を紙パックに入れて、手で上下振りと左右振りで実験してみました。
②考察
上下振りは、１分後にはすぐに丸くなり、２分後にはすごく小さくなっていました。
左右振りは少しずつけずれていき、カスもほとんど出ませんでした。上下振りは、大きく振れるので強くカベにあたります。手で振るときには上下より左右に振った方がやさしくふれるのでそっくりまりもがきれいな丸い形になりやすいとわかりました。
５ 研究でわかったこと◎水をつかってきれいな形の「そっくりまりも」を作るためには、☆小さく、たくさんの量のフラワースポンジを使う。
☆フラワースポンジの数を増やす代わりに別の物を加えても良い。スポンジだわしが良い。
☆水の量はなるべく少なくする。（ただし、スポンジが自由に動ける量は必要）☆紙パックを容器に使うと、短い時間で作ることができる。
☆振り方は弱く振るのがよい。
６ これからの研究
たくさんの人に私が研究した「そっくれりまりも」を紹介したいです。
７ おわりに
今年の実験は、装置を工夫したり、長さの比率を計算したり、結果をパソコンでグラフにしたりしてこれまでより、とても面白かったです。これからもいろいろなことにチャレンジしていきたいです。

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