ままで以上に注意と愛情を持った茶栽培がもとめられている。食の安全ばかりでなく自然環境を守るという意味
でも農業は重要であると思う。この研究が何かの役に立てば幸いである。
今回の実験にあたり助言をいただいた兄や資金援助をしてくれた父に深く感謝します。

7 今後の課題
今後も発生予察をしながら、ハマキコン−Nの調査をやっていきたい。農薬を使わないで安全なお茶作りのためにハマキコン−Nの利用を茶畑全部に設置したいと思う。また、
三角ハマキやその他の虫についてもフェロモンの利用ができるのか調べてみたい。環境保全型農業をめざしていきたいと思う。

6

まとめと感想今回の実験でハマキコン−Nの利用は隣地が設置していなくても充分使えることが分かった。
ハマキコン−Nを使うことによって農薬散布の中止ができれば、今日問題となっている残留農薬・農業の不正使用などがなくなると思う。環
境にやさしく、消費者に安全で安心してお茶を飲んでもらいたいと思う。今回のハマキコン−
Nのすばらしい効果を地域に伝えなければいけないと思う。
今年から栽培履歴の記帳が義務付けられ、い8 参考文献
昆虫のフェロモン
作物の病害虫診断
新茶業全書
生物的総合防除
食用作物

─ 76 ─〈〉3

風車（羽の数、形、風の強さ）

1 研究の動機
普段の生活の中で、風車を見かけることが多くあります。私たちの学校の東の新平山工業団地の工場にも三基の風車があり、発電に利用されています。風車の羽の角度、枚数、大きさなどを変えると風車の回り方にどんな影響があるのか興味を持ちました。

た。
風は、扇風機（ナショナル扇風機F-C308G）を使用し、風車から70cm離した。
回転数は、風車に10秒間風を当て、軸に巻きつけられる糸の長さで測った。
羽の角度は次のようにした。 図1
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2 研究の目的
風車発電に適した風車の枚数、角度、羽の形を明らかにする。
3 研究結果の予想
風車の羽の枚数が多いほど、風をたくさん受けることができるので風車の回転数は増えると思う。
羽の角度は、0°や90°は回らないと思うから、45°くらいが１番よく回ると思う。
羽の形は、予想がつかない。

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風車の作り方おもちゃ屋で見つけたプラスチックパズルを中心にして、工作用紙で羽を作った。余分な抵抗を減らすために、軸は２つのベアリングを使って固定した。
風車の全体図 図2

4 研究の方法
実験に使用する羽は下記の８種類とした。

東京大学出版会
農文協
静岡県茶業会議所
共立出版
養賢堂

5 研究の結果
様々な条件においてのベスト３
すべての条件においてのベスト３ 表1

羽６枚においてのベスト３ 表2羽の枚数を２、３、６枚とし、角度を10、30、50、70、90度にし、風の強さを強、中、弱とし、すべての組み合わせ360通りにつて調べた。なお、それぞれについて５回実験をして、平均値を求めた。羽4枚については、羽の形①③⑤⑦のみ実施し─ 77 ─

羽４枚においてのベスト３ 表3ともに、風が通り抜ける面積が関係していると考えられる。羽が６枚では、50度までは羽に当たった風が後ろに通り抜けるスペースが十分にあったのでよく回転した。しかし70度ではスペースが不十分となり、風の力を十分に活用できなくなり、風を受ける面積は劣るが、後ろに逃がすスペースが十分な３枚がよく回るのだと思う。
三角形の方が四角形よりよく回るのは、上述したように、羽に当たった風が後ろに逃げることが大切なため、三角形の方が隙間が大きくて、風が後ろに逃げやすいためだと考えられる。ただし、風が弱いときには四角形の方がよく回るのは、風が逃げるのに支障がないため、羽の先端により風が当たり、てこの原理を利用できるためよく回るのだと思う。
以上のことより、よく回転する風車（風力発電に適した風車）を作るためには、風の力を受け止めるだけではなく、羽に当たった風を逃がすことも大切になるため、羽を大きくしたり、枚数を増やすことより、羽が３枚くらいで、風を逃がしやすいように先端を細くして、羽の角度を70度くらいにするのが良い。

グラフ2
風力強においてのベスト３ 表10

羽３枚においてのベスト３ 表4風力中においてのベスト３ 表11羽の形と回転数の関係 表15

羽２枚においてのベスト３ 表5
風力弱においてのベスト３ 表12

単位：cm

羽の角度70°においてのベスト３ 表6
様々な条件での平均値（羽4枚は除く）

羽の面積と回転数の関係 表16羽の角度と回転数の関係 表13

羽の角度50°においてのベスト３ 表7
単位：cm

グラフ１羽の角度30°においてのベスト３ 表8

羽の角度10°においてのベスト３ 表9羽の数と回転数の関係 表14

単位：cm─ 78 ─

6 考 察
よく回転する条件は下記のようになる。
・風の強さは強・角度は70度。
・形は、四角形と三角形を比較すると三角形。
・羽の枚数は６枚がよいが、風が強いときは角度が大きくなると３枚に変わる。
風が強いとよく回るのは、強いほうが運動エネルギーが大きいためだと思う。
羽の角度については、０度と90度では回らない
ことから、風の力の風車を回す向きの分力は45度が１番大きいと思うが、羽に当たる風の量と分力の総合で70度が勝ったのだと思う。
枚数は、６枚がよいが、風が強いときは角度が大きくなると３枚に変わることより、風の力を利用するためには、風を受ける面積を大きくすると

7 感 想
私たちがこの実験を始めてまず困ったことは、実験装置をどうするかでした。インターネットで調べたりしましたが、結局は自分たちで考えた装置で実験ができました。次に困ったのが、風車の回転数をどうやって調べるかでした。歯車を使う計画でしたが、都合が良い物が見つからず、羽の一部に色を付けてビデオで撮影したりといろいろ試してみましたが、うまくいかず行き詰まったときに糸を使う方法を見つけることができホッとしました。しかし、このことで時間をとられて、羽の数が４枚のものの実験が途中となってしまい残念でした。
楽しかったことは、４人で役割を分担して協力して実験ができたことと、実験の目的だった風力発電に適した風車の条件を見つけることができたことです。
今後は、羽の角度が70度のものがよく回ったので、60〜90度について調べてみたいと思います。

─ 79 ─

羽４枚においてのベスト３ 表3ともに、風が通り抜ける面積が関係していると考えられる。羽が６枚では、50度までは羽に当たった風が後ろに通り抜けるスペースが十分にあったのでよく回転した。しかし70度ではスペースが不十分となり、風の力を十分に活用できなくなり、風を受ける面積は劣るが、後ろに逃がすスペースが十分な３枚がよく回るのだと思う。
三角形の方が四角形よりよく回るのは、上述したように、羽に当たった風が後ろに逃げることが大切なため、三角形の方が隙間が大きくて、風が後ろに逃げやすいためだと考えられる。ただし、風が弱いときには四角形の方がよく回るのは、風が逃げるのに支障がないため、羽の先端により風が当たり、てこの原理を利用できるためよく回るのだと思う。
以上のことより、よく回転する風車（風力発電に適した風車）を作るためには、風の力を受け止めるだけではなく、羽に当たった風を逃がすことも大切になるため、羽を大きくしたり、枚数を増やすことより、羽が３枚くらいで、風を逃がしやすいように先端を細くして、羽の角度を70度くらいにするのが良い。

グラフ2風力強においてのベスト３ 表10羽３枚においてのベスト３ 表4
風力中においてのベスト３ 表11

羽の形と回転数の関係 表15

羽２枚においてのベスト３ 表5
風力弱においてのベスト３ 表12

単位：cm

羽の角度70°においてのベスト３ 表6
様々な条件での平均値（羽4枚は除く）

羽の面積と回転数の関係 表16羽の角度と回転数の関係 表13

羽の角度50°においてのベスト３ 表7
単位：cm

グラフ１羽の角度30°においてのベスト３ 表8

羽の角度10°においてのベスト３ 表9羽の数と回転数の関係 表14

単位：cm─ 78 ─

6 考 察
よく回転する条件は下記のようになる。
・風の強さは強・角度は70度。
・形は、四角形と三角形を比較すると三角形。
・羽の枚数は６枚がよいが、風が強いときは角度が大きくなると３枚に変わる。
風が強いとよく回るのは、強いほうが運動エネルギーが大きいためだと思う。
羽の角度については、０度と90度では回らないことから、風の力の風車を回す向きの分力は45度が１番大きいと思うが、羽に当たる風の量と分力の総合で70度が勝ったのだと思う。
枚数は、６枚がよいが、風が強いときは角度が大きくなると３枚に変わることより、風の力を利用するためには、風を受ける面積を大きくすると

7 感 想
私たちがこの実験を始めてまず困ったことは、実験装置をどうするかでした。インターネットで調べたりしましたが、結局は自分たちで考えた装置で実験ができました。次に困ったのが、風車の回転数をどうやって調べるかでした。歯車を使う計画でしたが、都合が良い物が見つからず、羽の一部に色を付けてビデオで撮影したりといろいろ試してみましたが、うまくいかず行き詰まったときに糸を使う方法を見つけることができホッとしました。しかし、このことで時間をとられて、羽の数が４枚のものの実験が途中となってしまい残念でした。
楽しかったことは、４人で役割を分担して協力して実験ができたことと、実験の目的だった風力発電に適した風車の条件を見つけることができたことです。
今後は、羽の角度が70度のものがよく回ったので、60〜90度について調べてみたいと思います。

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