実施報告
日時：2024 年 5 月 16 日 13:30～16:30
会場：中山地域ケアプラザ・ボランティアルーム
１．振り子ファミリー「振り子の波」／「ニュートンのゆりかご」（金井康晴）
・糸の長さは等しいが、重さ、材料、大きさの異なる 8 種の振り子から等時性を確認する。
・「振り子の波」（右）は、６球の糸の長さを少しずつ変えた異なる周期の振り子群。

・はじめは物差しでそろえて降り始めるが、周期がわずかずつちがうので次第にずれて波打つように。
・またしばらくするとそろってくる。
「うなり」の現象に似ている。
・ビー玉には細いアルミ管を接着剤で接着し、ナイロンテグス 1.5 号で吊っている。
・天板への固定は爪楊枝を刺しただけ。長さ調節が簡単にできる。

・「ニュートンのゆりかご」（次ページ）は、５球を同一の糸の長さで同列に並べ、順次接触するするように振り子群を組み立てる。
・１個ぶつけると反対側から 1 個、２個ぶつけると反対側から２個というように、同数が同じ速さで飛び出す。
「運動量保存」の原理を理解する。

２．クリッププログラマー（金子英治）
・ゼムクリップで作った電極列の下でパターンを滑らす。パターンで短絡した回路の LED が点灯する。
・パターンの厚紙をずらすと短絡する回路が切り替わるので LED が点滅する。
・パターンは厚紙に銅テープを貼り付けマスキングテープなどで消灯部分を覆って作る。
・パターンをいくつか用意しておくと点灯する LED の順番や点灯時間を色々変えることができ。このパターンの作り方がプログラミングである。
・ゼムクリップを加工するのが意外と手間なので、素材を色々試した。
・右はＰＥＴボトルを細く切って作った試作品だが、弾力が足りない。

・３Ｄプリンターで出力した電極はなかなか成績がよい。今後はこちらを使っていくことになりそう。

・７セグメントの表示器のような仕組みで、数字や文字を表示することも検討中。
・厚紙でできたパタンをモータなどで自動で動かすのもよさそうだ。
・小型化して、モータカーに搭載するとパターンに沿った自動運転ができる。
・いろいろアイデアが膨らんでくる。

３．静電気関連実験について（金子英治）
・静電気の体験塾では空き缶転がしを体験させている。帯電した塩ビ管で机の上のアルミ缶を転がす。
・これは静電誘導で、負に帯電した塩ビ管の近くに正電荷が誘導されるためである。
・それでは他の素材ではどうか。帯電した塩ビ管を様々な素材の丸筒に近づけると同様に吸い付くように転がる。
・スチール缶もアルミホイルで作った円筒も同様に転がる。

・紙筒も引き寄せられる。この場合は自由電子を持たない不導体だから「誘電分極」による。
・材料の組み合わせによって、あるいは実験条件によって、吸い付くばかりでなく反発もする。
・この実験を従来からやられている静電気の実験の中に組み込むと、実験の幅が広がってよいかもしれない。

４．コロコロコトコト転がる（津田俊治）
・紙コップを２個合わせたものを坂道に置くと、ヨタヨタと左右によろけながら、ぎくしゃくした動きで坂を下っていく。なかなかユーモラスな動きだ。
・仕組み透明なモデルで説明する。原理は一目稜線。
・紙コップに仕切り板を貼付けたものを２個作り、錘になるビー玉を入れて貼り合わせてある。
・板の上で転がすと、ビー玉が左右に移動し、コップを傾けながら、コロコロコトコトと転がる。

５．ツーウェイお散歩カー（山本定）
・子どもたちは動くものの工作を望んでいる。電子工作で動く自動車が安価にできないか検討中。
・1 台でラインセンサーカーとリモコンカーの 2 通りの走らせ方ができる自動車の電子工作をして、それがどのような仕組で動いているか考えさせたい。
・マイコンで制御するシステムも検討しているが、コスト面でやや難がある。
・コンパレータを使ったライントレーサーが安価に出来そうなので試作してみた。
・ライントレーサー：センサー部は別基板で提供。電子回路は Breadboard 上で組み立てる。
・モーターは単体では速度制御が難しいのでギア付きモーターを２セット使用する。
・ライントレーサーだけでは単調なので、手元有線リモコンでも自動車を動かせる回路を取り付ける。
・「モーター付きスネーク」のリモコンを使わせていただいた。
・今回のプロトタイプを基に、子供たちが安価に動く自動車を楽しめるアイテムを検討していきたい。

６．プラネタリウム（池田信哉）
・ペーパークラフトのピンホール式プラネタリウム作りを通じて天体・宇宙を身近に感じてもらう企画。
・黒塗り画用紙で恒星が写し描かれた疑似球体と赤道儀光源台を作る。恒星には針穴をあけ、光源は2.5v 豆電球を使用。暗い部屋であれば星を壁・天井に十分映すことができる。
・恒星は街中で観測可能な 3 等星までの 250 個ほどに限定。
・同様のコンセプトの製品（「大人の科学」など）や工作は過去にもあったがいずれも正多面体だった。
・正多面体だと辺に当たるのりしろの所にたまたま主要な恒星が来ることがあり、星座の形が崩れる。

・そこで、星座の形を保つことにこだわって、星座の中にのりしろが来ないような区切り方を工夫し、不等辺 28 面体の恒星球とした。これは特許レベルのオリジナリティだ。
・さらに星座の形がゆがまないよう、天球をこの多面体上に投影する一次変換を行う。
・できあがった 28 面体の展開図 A4 画用紙３枚に分割して印刷し工作材料とする。

・恒星球は実際見える星の配置の反転となる
ので、同じ星数の星座早見盤を同時に作る。
・主だった星や星座の名前、四季の星座の見つけ方などを学ぶことができるようにする。
・また、工作した星たちは宇宙の中でどのくらいの大きさ（範囲）か等を補足的に説明し宇宙への関心を高めてもらう。右はオリオン座の奥行きを表現した観察器。手前ののぞき穴からのぞけばオリオン座の形に見える。

・北２地区では池田さんを中心に開発が進んでいる。体験塾の時間内に収めるための、内容精選を行っている段階である。完成が楽しみだ。

アイテム交換会発表プログラム
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

会場： 中山地域ケアプラザ

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

120

おもしろ

振り子ファミリー「振り子の波」／「ニュートンのゆりかご」

金井康晴

遊具「ブランコ」の体験から、振り子の「等時性」を考え、複数の振り子の周期の差による「振り子の波」および振り子同士の衝突による「運動量保存」を理解する。

220

アイデア

クリッププログラマー

金子英治

ゼムクリップを電極にして、パターンを作った銅テープ（アルミテープ）の上を滑らせ、LEDをパターにしたがって点灯する。

320

おもしろ

静電気関連実験いつて金子英治

静電気でアルミ缶を吸い付ける実験を行うけれど、ころがすのはアルミ缶だけでなく、様々な材料でも実験をすることができる。

津田俊治

紙コップに仕切り板を貼付けたものを２個作り、錘になるビー玉を入れ、貼り合わせる。紙コップの中のビー玉が左右に移動して斜面を繰り返し、コロコロコトコト傾きながら転がる。

山本

定

1台でラインセンサーカーとリモコンカーの2通りの走らせ方ができる自動車の電子工作をして、それがどのような仕組で動いているか考える。

池田信哉

ペーパークラフトのピンホール式プラネタリウムを工作をすることを通じて天体・宇宙を身近に感じてもらう

420

アイデア

コロコロコトコト転がる

520

体験出前

ツーウェイお散歩カー

620

体験出前

プラネタリウム

次回予告

概

次回のアイテム交換会は、7月１8日（木）13:30～16:15 みなくる（鶴ヶ峰） です。

要アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

15

おもしろ

振り子ファミリー「振り子の波」／「ニュートンのゆりかご」

金井康晴

詳細説明
（別紙も可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間概要

遊具「ブランコ」の体験から、振り子の「等時性」を考え、複数の振り子の周期の差による「振り子の波」および振り子同士の衝突による「運動量保存」を理解する。

添付「振り子ファミリー」参照＊遊具「ブランコ」の体験から、糸の長さは等しいが、重さ、材料、大きさの異なる8種の振り子から等時性の確認と理解.
＊ガラス球（ビー玉）を振り子の重りに、釣り糸を振り子の糸として、フレームおよび天井板に、振り子を複数個吊す。
＊「振り子の波」の場合は、６球の糸の長さを少しずつ変えて、異なる周期の振り子群を組み立てる。
＊「ニュートンのゆりかご」の場合は、５球を同一の糸の長さで同列に並べて、順次接触するするように、振り子群を組み立てる。
＊前者は、振り子の周期の違いから、６球の振り子がウェーブ状～階段状の挙動を示す。等時性から「周期」の異なる振り子の変化を経験する。
＊後者は、単数～複数の振り子が衝突を繰り返し、「ゆりかご」状の挙動を振り子の波 （６球モデル）示す。振り子の「運動量保存」の原理を理解する。
部品名

主な材料
（削除可）

会場： 中山地域ケアプラザ仕様
入手先
ガラス球/ビー玉
φ25㎜
DAISO/SERIA
フレーム
100x200x200mm
SERIA
天井板
t1.5x200x125
釣り糸
1.5号
DAISO/SERIA
爪楊枝
φ2㎜
ねじセット
M4x30
ニッパーまたはペンチ（爪楊枝を切断用）
はさみ（釣り糸を切断用）
ドライバーセット（M4ねじ締結用）
２時間

材料
ガラス
ふきん干し
ベニヤ板
ﾅｲﾛﾝﾃｸﾞｽ

完成度（体験塾の場合・５段階）

備考・参考書等

材料費110110

数量
５～６個
１個
１枚
２ｍ
10～12本
４組

４月の全体交流会に展示。
８月に出張塾の予定。

備考
同球にｱﾙﾐ管接着振り子ファミリー
１） 振り子の等時性

Isochronism of the pendulum
糸の長さは等しいが、重さ、材料、大きさの異なる８個の振り子で、周期が同じであること（等時性）を確認する。
糸の長さ24.8 ㎝
重りの重さ 3g～21g
重りの直径 8.5 ㎜～40 ㎜
材料
鋼、ガラス、木、プラ、鉛

２） 振り子の波 Pendulum Wave
糸の長さを少しずつ変えて異なる周期の振り子により波模様ができることを確認する。

モデル１

糸の長さ
(モデル１)24.8～17.7 ㎜から 12 球
(モデル 2)13.9～11.4mm から 6 球
重りの重さ 19g
重りの直径 24.4 ㎜

モデル２３） ニュートンの揺りかご Newton’s cradle
ニュートンの振り子またはNewton’s Pendulum
同じ大きさの球が５個並べて、つるされている。一端の球を引っ張って離すと、その球は止まっている球にぶつかり、静止する。と同時に逆側に反対方向に飛び出す。
この現象が交互に続く。

モデル１

モデル２

－運動量保存則―力学的ｴﾈﾙｷﾞ保存の法則
糸の長さ17 ㎜、12 ㎜
重りの重さ 19g
重りの直径 24.4 ㎜

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

10

アイデア

クリッププログラマー

金子英治

会場： 中山地域ケアプラザ

概ゼムクリップを電極にして、パターンを作った銅テープ（アルミテープ）の上を滑らせ、LEDをパターにしたがって点灯する。

ゼムクリップで作った電極列の下でパターンを滑らす。
パターンで短絡した回路のLEDが点灯する。パターンの厚紙をずらすと短絡する回路が切り替わるのでLEDが点滅

詳細説明（別紙も可）

厚紙に銅テープを貼り付けマスキングテープなどでパ主な材料
（削除可）

部品名
LED
銅テープ
電池
電池ボックス
板材
配線・クリップ材料

時間

完成度（体験塾のパターンをいくつか用意しておくと点灯するLEDの順番や点灯時間を色々変えることができ。このパターンの作り方がプログラミングである。
厚紙でできたパタンをモータなどで自動で動かすとよい。
小型化して、モータカーに搭載すると、パターンに沿った自動運転ができ
仕様

入手先

材料費

備考

数量
10若干量
21若干量
若干量

単３

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間要

場合・５段階）

備考・参考書等

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

10

おもしろ

静電気関連実験いつて

金子英治

詳細説明
（別紙も可）

会場： 中山地域ケアプラザ

概要

静電気でアルミ缶を吸い付ける実験を行うけれど、ころがすのはアルミ缶だけでなく、様々な材料でも実験をすることができる。

帯電した塩ビ管を様々な材料の丸筒に近づけるとこの丸筒は吸い付くように転がる。材料の組み合わせによって、あるいは実験条件によって、吸い付くばかりでなく反発もする。この実験を従来からやられている静電気の実験の中に組み込むと、実験の幅が広がってよろしいかもしれない。
雨が降ったりして当日の部屋の中の湿度が高い場合は実験できないので中止する場合もあります。

主な材料
（削除可）

部品名
材料
アルミ缶
アルミ
紙筒
紙プラコップ
プラ紙コップ紙
お菓子包み紙 アルミ・プラ仕様

入手先

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

備考・参考書等

材料費

数量

備考

アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30（分）分類

タイトルまたはアイテム名

10

アイデア

コロコロコトコト転がる

会場： 中山地域ケアプラザ

概

提案者

要

紙コップに仕切り板を貼付けたものを２個作り、錘になるビー玉を入

北１．津田俊治 れ、貼り合わせる。紙コップの中のビー玉が左右に移動して斜面を繰り返し、コロコロコトコト傾きながら転がる。

紙コップに仕切り板を貼付けたものを２個作り、錘になるビー玉を入れ貼り合わせる。傾斜を付けた板の上を転がすと、ビー玉が左右に移動しながら斜面を繰り返し傾きながら、重心が移動してコロコロコトコトと坂道を転がる。
ビー玉

仕切り板

詳細説明（別紙も可）

仕切り板

主な材料
（削除可）

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

部品名
紙コップ
ビー玉
厚紙
ビニルテープ

材料

仕様
205ｍℓ
φ25ｍｍ

入手先

材料費

数量
2
1
2

セロテープ
グルーステック
時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

5

備考・参考書等 基礎物理学（学術図書出版社）

備考

仕切り板用
カップ固定用アイテム交換会エントリーシート
実施日：
No 発表時間

2024年5月16日

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

20

体験出前

ツーウェイお散歩カー

（YN1）
山本 定

詳細説明（別紙も可）

主な材料
（削除可）

概要

1台でラインセンサーカーとリモコンカーの2通りの走らせ方ができる自動車の電子工作をして、それがどのような仕組で動いているか考える。

・子どもたちは動くものの工作を望んでいる。電子工作で動く自動車が安価にできないか検討してみた。
・マイコンで制御するシステムも検討しているが、コンパレータを使ったライントレーサーが安価に出来そうなので試作してみました。
・ライントレーサー：センサー部は別基板で提供。電子回路はBreadboard
上で組み立てる。
・モーターは単体では速度制御が難しいのでギア付きモーターをもちいる。
・ライントレーサーだけでは単調なので、手元有線リモコンでも自動車を動かせる回路を取り付ける。「モーター付きスネーク」のリモコンを使わせていただきました。
・今回のプロトタイプを基に、子供たちが安価に動く自動車を楽しめるアイテムを検討していきたい。
部品名
コンンパレータ
Cdsセル
トランジスタ
半固定ボリューム
LED
抵抗
コンデンサー
ギア付きモーター
電池ボックス
合計

材料

2.5時間

完成度（体験塾の仕様
LM393GN
M1527
2SA950
10KΩ

入手先
秋月電子
秋月電子
秋月電子
秋月電子
秋月電子
秋月電子
秋月電子
秋月電子

必要な工具等（削除可）
体験塾等を想定した所要時間

会場： 中山地域ケアプラザ

場合・５段階）材料費3060156040102030070605

数量1222410221

備考アイテム交換会エントリーシート
実施日： 2024年5月16日
No 発表時間

時間： 13:30～16:30

（分）

分類

タイトルまたはアイテム名

提案者

20

体験出前

プラネタリウム池田信哉

詳細説明（別紙も可）

会場： 中山地域ケアプラザ

概要

ペーパークラフトのピンホール式プラネタリウムを工作をすることを通じて天体・宇宙を身近に感じてもらう

ペーパークラフトにより恒星が写し描かれた疑似球体と赤道儀光源台を作る。恒星には針穴をあけ、光源は2.5v豆電球を使用。暗い部屋であれば星を壁・天井に十分映すことができる。恒星は街中で観測可能な3等星までの250個ほどに限定。恒星球は実際見える星の配置の反転となるので、同じ星数の星座早見盤を同時に作る。主だった星や星座の名前、四季の星座の見つけ方などを学ぶことができるようにする。また、工作した星たちは宇宙の中でどのくらいの大きさ（範囲）か等を補足的に説明し宇宙への関心を高めてもらう。
恒星球
赤道儀光源台 目に見える星は←工作前
銀河系のほんの一
工作後→部

星座早見盤
部品名
光源
主な材料

恒星球
電池ﾎﾞｯｸｽ
電源
雑材

材料
仕様
電球
2.5V、0.6A
ソケット
E10
画用紙
A4
イベントカラー アクリル系
銅板
0.2mm
電池
単三
糊・輪ゴム 他

入手先
モノタロウ
モノタロウ
ダイソー
モノタロウ
モノタロウ
ダイソー

材料費
92.4
55
6.5
16.0
6.6
15.7

数量
114
112

合計*1.25必要な工具等
体験塾等を想定した所要時間金額(税込)
92.4
55
25.9
16.0
6.6
31.4
10297

押しピン、ボールペン、ハサミ、糊、ホッチキス
2時間

完成度（体験塾の場合・５段階）

備考・参考書等 川崎市青少年科学館、科学技術振興機構