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大科学実験

https://www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/

実験01 音の速さを見てみよう

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8360

音の速さを見る大実験。1.7ｋｍの一直線の道に86人が20ｍおきに並び直線の端で音を出し、音が聞こえたら旗をあげる。

大科学実験

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実験03 コップは力持ち

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8364

水を満たしたコップにふたをして、逆さにしても、ふたは落ちない。直径16ｃｍの特製グラスを使い、120ｋｇの力士を大気の力だけで支えられるかどうか挑戦する。

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実験04 太陽で料理しよう

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8366

太陽光は、鏡にあたるとはね返る。その光を1点に集めると、その点は高温になる。500枚の鏡で光を反射させて太陽光を集めたら、ステーキが焼けるんじゃないか？

大科学実験

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実験05 高速で止まるボール！？

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8369

時速100kmで走る車から打ち出されるボールを、打ち出された場所で地上で止まって見る。ハイスピードカメラと特殊センサーで、ボールがどのように見えるのかを撮影。

大科学実験

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実験07 人力発電メリーゴーラウンド

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8373

自転車をこぐとそのエネルギーが電気に変わる人力発電機。自転車を漕いでメリーゴーラウンドを動かす大実験。

大科学実験

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実験08 声でコップが割れる？

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音は空気が振動して伝わる。その振動で物を割ることはできるか？人の声でガラスのコップを割ることに挑戦。

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実験15 本は力持ち

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part28097

物と物とが触れ合うと摩擦力が生じる。2冊の本を1ページずつ重ね合わせ、生じた摩擦の力で、どのくらい重いものを吊るすことができるのか、実験で検証する。

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実験19 さわらずにボールを動かせ

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特別に作った台の上にビリヤードの球を一列に並べ、片方の端に球を衝突させると、反対側の球が1個だけ飛び出す。並べる球の数を増やしていって600個並べた場合でも、反対側の球を動かすことができるだろうか。

大科学実験

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実験22 みんなここに集まってくる

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part28101

直径2mの放物面にたくさんのボールを落とし、ボールの動きを観察する。放物面の軸に平行になるように落とすと、はねかえったボールは必ずある一点を通る。

大科学実験

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実験23 水深１００００ｍ！？

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part28102

風船を見ずに沈めると、深くなるにしたがって中の空気がまわりから押されて、小さくなる。では、水深10000mの海底にバイクを沈めたら、どうなるだろうか。

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実験26 水のナイフ

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水鉄砲で水を勢いよく押し出すと、小さな水車を回すことができる。押し出す力を強くしていけば、物を動かしたり、リンゴを切ったりすることもできるだろうか。

大科学実験

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実験28 ゴムこぷたー

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大量につないだ輪ゴムを、何本もプロペラの軸に巻きつけてプロペラをまわす。輪ゴムの力を使って人は飛ぶことができるか、実験する。

大科学実験

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実験33 水のハイジャンプ

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水をホースに入れて持ち上げる。水が、どこまで高さを乗り越えられるか、実験する。

大科学実験

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実験39 背伸びするタワー

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鉄は熱くなると伸びる性質がある。100ｍ以上ある鉄骨のタワーは、温度がもっとも低いときと高いときで、タワーの高さが変わるのだろうか。

大科学実験

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実験40 虹の橋

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8409

ガラス玉と太陽で虹ができる？　ガラス玉で作った虹の上を歩くことに挑戦する。

大科学実験

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実験54 空中浮遊ショー

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/bangumi/?das_id=D0005110322_00000

重さ２０kgの鉄のかたまりを風の力で空中に浮遊させることに挑戦する。

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110322_00000

【scene 01】 重いものを風で浮かばせる 球が浮くおもちゃ。今日は、このおもちゃを大きくして、重いものを風で浮かばせる大実験！　誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 空気の吹き出し口で球が浮く 二人組のパフォーマー。一人がパイプのようなものを取り出して口にくわえました。その吹き出し口に球を置いて息を吹くと…、球が浮きました。パイプを斜めにしても、浮いたまま。不思議です。次はもっと大きな球です。パイプの口にのせて息を吹きますが、浮きません。大きな球は、息で浮かすのは厳しそうです。そこで取り出したのは、送風機。送風機を上に向けて空気を吹き出し、下から大きい球に風を送ると、今度は浮きました。送風機を斜めにしても浮いたままです。どうして浮き続けるのでしょう。 【scene 03】 球を包み込むように風が流れる 煙を使って、球が浮いている様子を見てみましょう。送風機から吹き出ている煙の中に球を入れると、球を包み込むように風が流れていることがわかります。丸い球体ではなく、ほかの形ではどうでしょう。箱型や筒型など、どれもはじき出されてしまいました。ほかの形はだめなのでしょうか。どうして丸いと浮き続けるのでしょう。 【scene 04】 外へ動かしても風の流れの中に戻される 浮いている球にひもをつけて外へ引っ張り、手をはなすと、風の流れの中に戻りました。包み込むように流れる風が、球を引き戻すのです。送風機を斜めにすると…、このときも球は風の流れに包まれています。だから、同じところに浮いたまま落ちないのです。 【scene 05】 20kgのダンベルを浮かせる？ 再び、二人のパフォーマーが登場。一人が、重さ20kgのダンベルを用意しました。これを浮かばせろということのようです。どうやったら浮かばせることができる？　そこで、巨大な送風機で実験です。長さ９ｍ、重さ5.6トンの送風機です。方向を変える筒を使って、風を上向きにします。吹き出す風は最大で秒速80ｍ。「猛烈な台風」より強力な風を出すことができます。ダンベルはプラスチックの球に入れます。その直径は40cm。クレーンで上からロープで吊るして実験します。送風機の風で飛んでいってしまうと危ないからです。 【scene 06】 巨大な送風機で実験開始 いよいよ大実験開始。スイッチ、オン！　風が出始めました。吹き出し口の上にのせた球は…、なかなか上がりません。風の強さを最大にします。すると、球が激しく動き出しました。しかし球は浮かず、吊るしたロープがはずれて、地面に落ちてしまいました。風はこれ以上強くできません。何か工夫できないか…。 【scene 07】 大きい球のほうが高く浮く 大きさの違う球を四つ用意しました。重さは、およそ73ｇ。大きさは違っても、四つとも同じ重さです。送風機の吹き出し口の上に球を入れ、下から風を当てると、大きな球のほうが高く浮いています。大きいほうがたくさん風を受けられるから浮かびやすいようです。では、もっと大きな球を使って、ダンベルを浮かび上がらせる実験に再挑戦！ 【scene 08】 倍以上大きい球で再実験 直径90cm。さっきの倍以上の大きさの球を用意しました。今度はどうでしょう。スイッチ、オン！　風が出始めると…、浮いてきました。どんどん風を強くしていきます。すると、球は高く浮かび上がりました。実験、成功です。 【scene 09】 重いものでも大きく丸くすれば 斜めにも挑戦します。ロープを引っ張って、吹き出し口を傾けていきます。ゆっくり傾けていくと…、10分後、かなり傾けても浮いたままです。実験大成功。今回の実験で、重いものでも大きく丸くすれば、風で浮かばせ続けられることがわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験55 色が変わる炎

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/bangumi/?das_id=D0005110323_00000

銅やナトリウムを炎に入れると、反応して炎の色が変わる。３色の炎で番組のロゴマークを描けるだろうか。

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110323_00000

【scene 01】 三色の炎で“大科学実験マーク”を作る 棚にたくさん並べられたガラスの皿。中に入れたアルコールに次々に火を点けていきます。今日は、炎に色をつけて、三色の“大科学実験マーク”を作ります。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 塩が炎にかかると黄色に変わる？ 実験レンジャーの二人が、チキンを網にのせて焼いています。塩を振ります。よく見ると…。網の下の炎が黄色に変わりました。塩が炎に振りかかると、炎の色が黄色に変わります。塩のせいなのでしょうか。 【scene 03】 いろいろな物質を炎に入れると… 塩を炎に入れて確かめてみます。ガスバーナーの青い炎の中に食塩を入れると、炎の色が黄色に変わりました。ほかの物質でも、炎の色は変わるのでしょうか。銅の粉を炎に入れると、水色のような色（青緑色）になりました。７種類の物質を用意しました。それぞれ炎の中に入れてみると、物質によって炎に入れたときに出る色が違うことがわかります。 【scene 04】 170個の皿に火をともして 今回の大実験では、色のついた炎で、大きな“大科学実験のマーク”を作ることに挑戦します。使うのは、ガラスの皿。皿に物質とアルコールを入れて点火し、色のついた炎を作ります。実験は、火を使っても安全な施設で行います。まず床にプールを作り、水を張ります。次に水の上に張り出すように、階段状の棚を設置しました。この棚に、ガラスの皿を並べていきます。並べた皿の数は、170個。さあ、大実験です。 【scene 05】 水面に反射させて大きな円を 実験に使うのは、炎に入れると、ピンク、黄色、水色のような色が出る３種類の物質。それぞれの物質が入った皿を３重の半円になるようにセットします。そして、すべての皿にアルコールを注ぎます。床に張った水面に皿が映って、遠くから見ると大きな円に見えます。皿の炎の色が変われば、水面に反射してマークができるはず。きれいな円を作るために、いちばん下の皿は、水につかるぎりぎりに置きます。 【scene 06】 いちばん下の段だけ炎の色が変わらない いよいよガスバーナーで点火。上の段から火を点けていきます。皿の中のアルコールが燃え尽きるまでの時間は３分。炎の色が変わるには少し時間がかかるため、すばやく火を点けなければなりません。火を点け始めてから１分30秒。ようやくいちばん下の段まで火が点きました。すべての炎の色が変わるのを待ちます。もう少しです。そして、炎の“大科学実験マーク”が完成！　しかし…、ちょっと変です。炎の色が変わっていない列があります。いちばん下の段です。どうしてでしょう。その段だけ皿が水につかっています。これが原因でしょうか。 【scene 07】 温度が低いと炎の色は変わらない 炎の色が変わる物質の入った皿を、水につかるようにセットし、火を点けてみます。炎はずっと青いままです。皿を水から上げてしばらくすると、色が変わりました。水の影響を受けているようです。特殊なカメラで、皿の温度を比べてみます。すると、水につかっている皿のふちは、水から上げた皿のふちと比べて、温度が低いことがわかります。温度が低いと、炎の色が変わらないようです。そこで、皿が直接水に触れないように、皿をボウルに入れてから置きました。さあ、再挑戦です。 【scene 08】 炎の“大科学実験マーク”完成！ 次々に皿のアルコールに点火していきます。すべての皿に火が点きました。どんどん炎の色が変わっていきます。水面ぎりぎりの皿はどうでしょう。ピンクも黄色も、きれいに出ています。マーク完成。ビューティフォー！　物質には、炎に入れたときに色が出るものがあります。今回の実験では、この性質を使って、大きな炎の“大科学実験マーク”を作ることができました。また、色が出るには温度が影響することもわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験56 進め！ポンポン船

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/bangumi/?das_id=D0005110324_00000

おもちゃのポンポン船を大きくして、人を乗せて進む大実験。

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110324_00000

【scene 01】 缶を使って、人が乗った船を動かす 四角い缶がたくさんあります。今日は、この缶を使って、人が乗った船を動かす大実験。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 おもちゃの船“ポンポン船” おもちゃの船、“ポンポン船”です。カタカタカタカタ、音を出しながら進みます。動かし方を見てみましょう。船の中をパイプが２本通っています。パイプの中を水で満たします。そして、火を点けたろうそくを船の中に入れ、温めます。船を水に浮かべると、音を立てて船が動きました。でも、どうして動くのでしょう。 【scene 03】 ポンポン船の仕組み 仕組みを詳しく見てみましょう。２本のパイプは平らな薄い容器につながっています。中は、空っぽです。おもちゃからパイプと容器を取り出し、パイプに水を注入。水に浮かべ、容器をろうそくで温めます。しばらくすると、容器の平らなところがペコペコ動いて、音が出始めます。水中のパイプの出口にファンを近づけると、ファンが回りました。パイプから何か出ているのでしょうか。 【scene 04】 水蒸気が押し出す水で進む パイプをガラス管に、容器をフラスコに変えて、中が見えるようにしました。ガスバーナーでフラスコの中の水を温めます。水が沸騰すると、ガラス管の中を水が行ったり来たりします。水中のガラス管の出口にファンを近づけると、ファンが回ります。ガラス管から水が出てきているのです。水は沸騰すると、水蒸気になり体積が増えます。増えた水蒸気がガラス管の中の水を押し出します。この勢いで船が進むのです。今回の大実験は、ポンポン船の仕組みを使って、人が乗った船を動かすこと。できるのでしょうか。 【scene 05】 人が乗れるポンポン船を作る 用意したのは、薄い鉄でできた缶（18リットル缶）、太いパイプ２本、水４リットル。缶に２か所開けた穴にパイプの端を入れて固定し、中に水を入れ、ふたをして密閉します。ガスコンロの最大火力で缶を熱して様子を見ると…。缶がふくらんだり縮んだりしています。ペコペコと、すごい音です。水に入れたパイプの出口にファンを近づけると、ファンが勢いよく回ります。これは、うまくいくのでは？ 【scene 06】 ポンポン船、出航？ さあ、大実験です。コースは流れのない池。缶をコンロに乗せ、パイプをつなぎます。缶の中に水を入れて、ふたをして密閉。そして、この装置を船尾につなぎます。うしろから船を押すのです。実験レンジャーの一人が船に乗り込み、コンロに点火！　およそ10分。ポンポンと音がし始めました。そろそろでしょうか。ところが、音が止まり、缶がグシャッとつぶれてしまいました。なぜ？ 【scene 07】 缶の中が冷えると もしかして、火が消えたのでしょうか。火を消してみると…。しばらくして、缶がグシャッとつぶれました。火を消すとつぶれるようです。特殊なカメラで缶の温度を見てみましょう。缶の中が冷えると、つぶれることがわかります。どうすればいいのでしょう。 【scene 08】 缶をたくさん用意して再挑戦！ つぶれてもいいように、缶をたくさん用意して再挑戦！　装置を横に13個つないで、力を合わせて船を押します。コンロに火を点けると、しばらくしてポンポン鳴り始めました。風は向かい風。すべての缶の中の水が沸騰するのを待っていると、一つ、また一つと次々に缶がつぶれていきます。もうあとがない。行くしかありません。 【scene 09】 人を乗せてどこまで進む？ ポンポンと大きな音を響かせながら、船は非常にゆっくりですが、進んでいきます。しかし、次々に缶がつぶれ、およそ８メートル進んだところで船は進まなくなりました。結局、およそ半分の缶がつぶれてしまい、実験終了です。今回の実験では、水蒸気が水を押し出す力で、人を乗せた船を動かせることがわかりました。でも、缶の中が冷えるとつぶれてしまうこともわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験58 水の大回転

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/bangumi/?das_id=D0005110326_00000

水の入ったコップを積み重ねて大回転！水はこぼれる？こぼれない？

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110326_00000

【scene 01】 コップのタワーを大回転！ 水を入れたたくさんのコップを積み上げて高いタワーを作りました。今日は、コップのタワーを回転させて傾ける大実験。中の水はどうなるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 バケツを振り回すと中の水は？ バケツを傾けると、中の水はこぼれます。でもバケツを振り回して同じくらい傾けても、水はこぼれません。もっと速く回したらどうなるのでしょう。回転する装置の腕の先にバケツを取り付けて速く回すと、やっぱりこぼれません。何か力が働いているのでしょうか。 【scene 03】 回っているときに働く力 ばねばかりを使って見てみましょう。ばねは力を加えると伸びます。バケツの横にばねばかりを取り付け、力がどう働くかを見ます。始め、ばねの先のおもりは、目盛りの真ん中の黄色いところです。回転させていくと、ばねが伸びました。おもりに働く力が大きくなったのです。回っているとき、物にはばねが伸びる方向に力が働きます。その力で、水はバケツの底のほうに押しつけられているのです。 【scene 04】 コップを積み重ねて回転させると？ 今度は、水を入れたコップをお盆に載せ、ひもでつるして回してみます。装置が回転し始めました。これも、水はこぼれません。そこでコップを積み重ねてみます。下に３個、その上に１個。二段に重ねたコップを回します。回してみると・・・、水はこぼれません。もっとコップを高く積んで回転させたらどうなるでしょう？　十段に積み上げた“コップタワー”を作りました。 【scene 05】 巨大な回転装置で 巨大な回転装置を組み立てます。回転する柱は高さ５メートル。柱にアームを取り付け、その先にコップタワーを載せる台をつるします。台に積み上げるコップの数は124個。高さ1.5メートル、重さ86kgになります。高く積んでいくと上のほうのコップが揺れ始めました。慎重に、慎重に…。十段のコップタワーが完成。準備完了です。 【scene 06】 十段のコップタワーを回転させると… 大実験、スタート！　ゆっくりと装置が回転し始めました。回転スピードを上げていきます。少し揺れているようですが…、大丈夫。コップの水はしっかりと台に押しつけられています。十段のコップタワーは倒れませんでした。では、もっと積んでみてはどうでしょう？　コップをもっと高く積めるように、回転装置を組み直します。今度は高さ３メートル、重さは123kg。さっきの倍、二十段のコップタワーです。 【scene 07】 二十段のコップタワーでは… 実験開始。ゆっくりと装置が回転します。最初は順調。斜めになってもコップタワーは倒れません。回転スピードを上げていきます。コップが揺れ始めました。・・・あ、上のほうのコップがすべり落ちてしまいました。そこで今度は、コップを載せるプラスチックの板にすべり止めを塗ります。さらにタワーの下のほうと上のほうにばねばかりを付けて、回っているときの力も見てみます。 【scene 08】 上のほうのコップが落ちるのは… 二十段に再挑戦。今度は大丈夫でしょうか。回転スピードが上がるにつれて、下のほうのばねは、だんだん伸びていきます。台のほうへ押しつける力が働いているのです。一方、上のほうのばねは、あまり伸びていません。しばらく回転を続けると…、上のほうのコップがやっぱりすべり落ちてしまいました。今回の大実験で、回転させると物には力が働くことがわかりました。でも、コップを高く積み上げると、上のほうは押しつけられる力が弱いこともわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験60 すべて当たるはず？

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標的をねらってボールを発射。発射と同時に標的が落ちると必ず当たる。いろいろな位置から同時に発射したらどうなる？

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【scene 01】 的をねらってボールを発射！ 実験レンジャーたちがたくさんの発射装置を並べて、高くにつるされた的をねらっています。的の落下と同時に、一斉にボールを発射。ボールは的に当たるでしょうか？　今回は、必ず当たる大実験！　誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 ねらっているのに当たらない ゴムの戻る力でボールをはじいて的に当てようという人。でも、なかなかボールが的に当たりません。その様子を見ていたもう一人が、その人を実験室に連れてきました。細長いパイプにボールをセットし、ゴムで打ち出す仕掛けの発射装置を見せます。この装置で、つるした的に当てようというのです。これなら当たるということでしょうか。ねらいをつけて…、発射！　ところが、ボールは手前で落ちてしまって当たりません。もう一度…、やっぱり当たりません。 【scene 03】 発射と同時に的が落ちる仕掛け すると実験レンジャーが現れて、ボールの発射口に何か仕掛けを取り付けました。そしてもう一度撃ってみると、当たりました！　しかも的が落ちています。どういうことでしょう。発射口につけたワイヤーがはずれると…、的が落ちました。ボールが発射口から飛び出すのと同時に、つるしてあった的が落ちる仕掛けなのです。同時なら当たるのでしょうか。 【scene 04】 ボールと的が落ちる距離 よく見ると、発射されたボールは、ねらいの線（発射口と的を結ぶ直線）から放物線を描いて下方へずれていきます。ボールがねらいの線からずれた距離と、的が落ちている距離は、どのタイミングでも同じです。だから当たるんですね。 【scene 05】 いろいろなところから同時に撃ったら？ そこにまた実験レンジャーが現れ、発射装置を的に近づけました。さっきより近いところから撃ってみます。発射！　当たりました。今度は発射装置の高さを高くします。撃つ高さを変えても…、やっぱり当たりました。ボールの発射と的の落下が同時だったら、どんなところから撃っても当たるようです。ということは、いろいろなところから同時に撃ったら、すべて当たるはず？　やってみましょう！ 【scene 06】 的、発射台、発射装置 大実験の準備開始です。的は６ｍの高さから落とします。そのまわりに、高さや場所を変えて、発射台を20台設置します。発射装置も大型化。レバーを引くと、ボールが飛び出すようになっています。設置完了。ここまでに丸一日かかりました。 【scene 07】 ライトのタイミングに合わせて発射 少し大きめの的をつるし、すべての発射台のねらいを的に定めます。ボールが発射されると、センサーがそれを感知して、的を落とす仕組み。これでボールの発射と同時に的が落ちます。でも、センサーが付いているのは一台だけです。ほかはどうするのかというと…、ライトが赤から青に変わるのを見て、みんながタイミングを合わせてボールを発射します。まずはその練習。なかなかタイミングがそろわないようですが、大丈夫？ 【scene 08】 当たったのは20発中７発 一時間後、20人が配置につきました。いよいよ実験開始です。的が落ちるのと、すべてのボールの発射が同じタイミングであれば、全部命中するはずです。だけど、やってみなくちゃわからない。赤いライトから青いライトへ、３、２、１…発射！　どうなったのでしょう。スローで再生してみると、当たったのは７発。半分以上当たっていません。なぜでしょう。 【scene 09】 0.12秒の誤差でも当たらない 画面左上の２台の発射台に注目。上の発射台は、的の落ちるタイミングとほぼ同時に発射しています。その下の台の発射は遅れています。上のボールは当たります。遅れて発射された下のボールは、的の上を外れていきます。遅れた時間を計ってみると、0.12秒。たったそれだけの誤差でも当たらないのです。この大実験、うまくできるのでしょうか。発射のタイミングを合わせる練習が始まりました。さらに一時間。かなりタイミングが合ってきたようです。もう一度挑戦です！ 【scene 10】 20発中12発命中！ 赤いライトから青いライトへ、３、２、１…発射！　かなり当たったようです。スロー再生でもう一度見てみると、すごい！　20発中12発命中していました。今回の大実験で、的にねらいをつけて、的が落ちるのと同時にボールを発射すれば、どんな場所から撃っても当たることがわかりました。でも、人の手でタイミングを合わせて全部当てるのは難しいんですね。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験62 立て！トラック

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おもりがついていることによって微妙なバランスで立つことができるやじろべえ。どんなものでもやじろべえのように一点で立たせることができる？

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【scene 01】 車を一点で立たせることに挑戦 実験レンジャーたちが、大きなクレーンで何かをつり上げています。何でしょう。車？　今日は、車を一点で立たせることに挑戦します。できるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 やじろべえが一点で立つのは？ 分厚い本を手に取る実験レンジャー。角の一点だけで支えて本を立たせようとしますが、すぐ倒れてしまってうまくいきません。難しそうです。そこでレンジャーが取り出したのは、胴体から左右に伸びたアームにおもりを付けたやじろべえ。細い棒の上に一点で立っています。なぜでしょう。左右のおもりに関係があるのでしょうか。おもりがないと…、すぐ落ちてしまいます。おもりにはどんな秘密があるのでしょう。 【scene 03】 アームをいろいろな向きに付けてみる おもりの付いたアームを、いろいろな向きに付けたものを作りました。棒の上にのせて立たせてみます。まず、おもりのアームをV字型に上向きに付けたもの。だめです。すぐ落ちてしまいます。続いて、おもりのアームを水平に横に付けたもの。これもすぐ落ちてしまいました。おもりが下向きに付いたさっきのものは、立ちます。これだけ特別？　もう一つ、おもりがもっと下向きに付いたものは…、立ちました！ 【scene 04】 支える点より下におもりがあると？ 立つものと立たないもの、その違いは何でしょう。立つものの場合は、支える点より下におもりがあります。どうして支える点より下におもりがあると倒れないのでしょう。立つものを横に傾けてみると、元に戻ります。おもりで左右のバランスがとれているようです。では、前後に傾けたらどうでしょう。傾けるとおもりが持ち上がり、それが落ちようとして、胴体が元に戻されます。支える点より上におもりがある場合は、傾けると胴体もおもりも一緒の方向に落ちてしまいます。元に戻す力がはたらかないのです。支える点より下におもりを付ければ、傾いても戻る力がはたらくようです。これで本も立てられるのでは？ 【scene 05】 おもりの重さと高さを工夫する そこで、本を支える角の位置より下におもりが来るように、下向きにおもりの付いたアームを２本取り付けました。棒の上にのせてみると…、あれ？　落ちてしまいました。本が重すぎるのでしょうか。そこで、さっきより重いおもりを用意しました。ひとまわり大きく重いおもりでやってみると…、やはり本は落ちました。もっと重いおもりでやってみます。すると…、立ちました！　ものを一点で立たせるには、おもりの重さも関係があるのです。おもりを付ける高さと重さを工夫すれば、どんなものでも一点で立つのでは？　すると実験レンジャーの一人が車の写真を見せました。車？　車を一点で立たせる？ 【scene 06】 トラックを一点で立たせる まず、車をのせる柱を組み立てます。高さ3.5ｍ。柱の上に立たせる車は、使えなくなったトラックです。ガラスやガソリンタンクは外してあります。支えるのは、荷台の左うしろ下の一点。トラックの重さでつぶれないように補強してあります。アームの長さは4.6ｍ。先端におもりを入れることができるようになっています。うまくいけば、車が立つはず。アームを含めた重さは１トンを超えます。おもりの位置は、支える点よりも下にしました。８時間後、ようやく準備完了です。 【scene 07】 おもりが軽すぎる？ いよいよ大実験。ロープを使ってクレーンでトラックをつるし、持ち上げていきます。トラックのうしろの角を柱にのせて、セット完了。落ちないようにクレーンで支えながら、アームにおもりを入れていきます。まず、左右30個ずつ。片方174.0kg、合計348.0kgです。つるしたロープをゆるめてもトラックが立ったままだったら成功。少しずつクレーンを下げていきます。しかし、トラックが横に傾いていきます。このままロープをゆるめるとトラックが落ちてしまいそうです。おもりが軽すぎるのでは？ 【scene 08】 風が強くなってきた！ そこで、おもりを増やします。今度は片方290.0kg、合計580.0kgです。しかし、風が強くなってきました。大丈夫でしょうか。あ！　トラックが左に大きく傾いています！　実験中断。風でロープがずれないように、車体にストッパーを装着します。実験再開。クレーンをゆっくりと下げてみますが…、やはり、このままでは落ちてしまいそうです。 【scene 09】 どんどんおもりを足していくと… どんどんおもりを足していきます。すると…、お、トラックが立ってきました！　クレーンのロープはゆるんでいます。確かに、一点で立っているのです。実験は大成功。トラックが立ったときのおもりの重さは、左348.0kg、右330.6kg。左右で重さが違いました。アームと合わせて、1100kgのトラック。今回の実験では、およそ700kgのおもりを使って、一点で立たせることができました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験02 空飛ぶクジラ

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8362

空気は温まると軽くなり上にあがろうとする。では、その力で人を持ち上げられないか？全長50ｍのクジラ型バルーンをつくり、太陽光で温め、人を持ち上げようという大実験

大科学実験

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実験06 リンゴは動きたくない！？

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8371

10m四方の巨大テーブルクロス引きに挑戦。時速140km以上で走るレーシングカーで300枚以上の食器を載せたテーブルクロスを引き抜けるだろうか？

大科学実験

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実験09 大追跡！巨大影の７時間

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ふだん目にしているにもかかわらず、その動きをじっくり観察することはあまりない“影”。横浜マリンタワー（高さ106m）の巨大な影の動きを朝から夕方まで追いかける。

大科学実験

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実験10 象の重さは？

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浮力の原理を使って象の体重を量る大実験。象をイカダに乗せ、イカダ側面の水面の位置をマーク。続いてイカダから象をおろし、今度は象のかわりに人を乗せていく。

大科学実験

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実験11 卵の上に立つラクダ

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力は分散されれば重い物を支えることができる。では、卵をたくさん集めればラクダを支えられる？

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実験12 高速スピンの謎

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華麗に宙を舞う空中バレエ。よく見ると、手や足を広げたときには回転が遅くなり、縮めると回転が速くなっている。どのような原理が働いているのだろうか？

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実験14 忍者になろう

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導線を巻いて電流を通すと磁力が生じる目の前に立ちはだかる7mの鉄の壁を、忍者が「電磁石」の力で登ろうとする。

大科学実験

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実験16 時速１００ｋｍの振り子

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振り子の原理を使っておもりの速さを時速１００ｋｍにするためには、どうすればいいだろうか？回転半径５０ｍの振り子を作って実験する。

大科学実験

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実験17 静電気でお絵かき

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静電気を帯びたものには、軽いものが付着する。この原理を使って、大きな紙に絵を描いてみよう。

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実験18 ボールは戻ってくる？

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走っている電車の中で、ボールを投げ上げると、そのボールは手元に戻る。では、高速で走る車から投げ上げると、どうなるだろう？　

大科学実験

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実験21 救出！てこ大作戦

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てこを使えば、小さな力でも重たい物を持ち上げることができる。では巨大なてこならトレーラーを持ち上げられる？

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実験20 かなりしょっぱいウェディング

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濃い塩水を作り、その中に針金と糸で作ったフレームを沈める。しばらくすると、食塩の結晶がでてくる。食塩の結晶でウェディングドレスを作ることに挑戦。

大科学実験

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実験24 手作り電池カー

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レモンに金属板をさし導線でつなぐと電気が流れる。この手作り電池で、車を動かすことに挑戦。

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実験25 氷でたき火

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大きな氷でレンズを作り、光を集めて火を起こすことに挑戦する。実際に、直径2mの大きな氷塊を凸レンズの形に削り、光を集めてみる。

大科学実験

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実験27 なわとび発電

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導線をくるくる回すと、地球の磁界を導線が回転することによって誘導電流が発生する。大勢が導線で縄跳びをし、豆電球をつけることに挑戦。

大科学実験

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実験29 超風船力

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たくさんの風船でできた手作りホバークラフト。風船から出る空気とその勢いで、人を浮かせることができるだろうか。

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実験30 軽々あがるピアノ

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滑車を使って、一人でピアノを持ち上げることができるか実験する。

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実験31 空飛ぶじゅうたん

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磁石は、違う極を向かい合わせるとくっつきあい、同じ極だと反発する。この反発する力を使って、じゅうたんに乗った人を浮かせることができるだろうか？

大科学実験

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実験32 小便小僧と巨大オムツ

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日常生活のさまざまなシーンで使われている吸水性ポリマー。果たしてどのくらいの水を吸うことができるのだろうか。

大科学実験

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実験34 一瞬の王冠

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牛乳が1滴落ちると一瞬だけ見られるミルククラウン。液体の表面張力と粘性によって起きる現象だ。人の頭大のミルククラウンを作り、液体の性質について学ぶ。

大科学実験

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実験35 人間上昇気流

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空気は温められると、軽くなって上にあがる。その上昇気流を、人の体温で作れるか、実験する。

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実験36 音の波を見てみよう

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音を形にして、その形から元の音をまた出せるのか確かめる大実験。

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実験37 遠くても集まる

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遠くに向かい合わせて置いたパラボラ。パラボラとパラボラの間では、何が起こっているのだろうか。

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実験38 教室の空気

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教室中の空気を集めて、重さをはかる大実験。

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実験41 手作り空気エンジンカー

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タイヤの空気入れで、車を動かせるか実験する。

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実験42 美しき落下

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鉄の玉50個を落とす大実験。ものの落ち方に決まりはあるのだろうか。

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実験44 熱で動く鉄

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3mの鉄の棒を温めて、動かそうという大実験。

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実験45 水中浮沈大実験

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袋を使って、沈んだ宝箱を引き上げる大実験に挑戦！

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実験46 水中の音の速さを見てみよう

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空気中の音の速さは毎秒およそ340m、1.7kmをおよそ5秒で進む。水の中ではどうだろう？　1.7kmはなれて水中で音の速さをはかる。

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実験47 巨大ブーメラン

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直径およそ2mのブーメランを飛ばすことに挑戦する。戻ってくるだろうか？

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実験48 水上競技会

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でんぷんと水を混ぜた液体は、力が加わると固くなる。この性質を使って、液体の上で、競技ができるだろうか。

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実験49 遠距離会話

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糸電話を使ってお姫様に声を届ける。その距離136ｍ。聞こえるだろうか？

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実験50 木炭SL

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木炭の電池をつくり機関車を動かすことができるか実験する。

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実験51 剛腕の水蒸気

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8410

水を熱すると出る水蒸気。その勢いでボールが飛ぶか実験する。

大科学実験

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実験52 貧乏ゆすり発電

//www.nhk.or.jp/school/rika/daijikken/onair/#part8412

100人の貧乏ゆすりで発電する。1万個の電球がつくか大実験！

大科学実験

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実験53 つな引きエレベーター

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/bangumi/?das_id=D0005110321_00000

２本のロープを交互に引っ張って、人を乗せたエレベーターを持ち上げられるだろうか？

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110321_00000

【scene 01】 ２本のロープを交互に引っ張って人を持ち上げる つな引き？　違う？　今回は、２本のロープを交互に引っ張って人を持ち上げることに挑戦します。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 ひもを交互に引っ張ると… 人形に２本のパイプを「ハ」の字にとりつけます。そのパイプに、上から吊るした２本のひもをそれぞれ通し、交互にひもを引っ張ると…。人形がスルスルと上がります。ひもを引っ張るのをやめると、人形はすっと下りてきました。ひもを交互に引くと、簡単に上がる。ひもを交互に引っ張るだけなのに、どうして上がるのでしょう。 【scene 03】 ひもがパイプの中で動かないと… 同じ構造の板で仕組みを詳しく見てみましょう。左のひもを引っ張ると、左のパイプはひもとほぼ一直線になりました。そして右のパイプは、ひもに対して大きく角度がつきました。この状態でさらに左を引っ張ると、板が上がりました。このとき、左側はパイプの中をひもが動いています。一方、右側はひもがパイプに押し付けられて動きません。引っ張るほうと反対側のひもがパイプの中を動かない。このとき、上がるのです。これを大きくしたら、人が乗れるエレベーターもできるのでは？ 【scene 04】 人が乗れる装置で大実験！ “つな引きエレベーター”の大きな装置を作りました。持ち上げる目標は、高さ８ｍ。人が乗る部分の左右のパイプにロープを通します。ロープは滑車に通して左右から引っ張ります。エレベーターの下にロープを引っ張る人がいると危ないので、滑車を使って引く力の向きを横に変えるのです。乗るレンジャーの体重は、61kg。台と合わせて91kg。けっこう重いのですが、上がるのでしょうか。 【scene 05】 ロープがすべってしまう 左右10人ずつ。ロープを交互に引っ張ります。いよいよ、大実験の開始です。旗がロープを引っ張る合図です。合図とともに、まずは左の10人がロープを引っ張ります。右のパイプの中をロープが動かなければ、上がるはずです。どうでしょう。ロープが動いてしまっています。すべっているのです。 【scene 06】 ロープとパイプの角度を変えてみる もう一度、左の10人がロープを引っ張ってみます。少し上がったようですが…、だめでした。右側のパイプの中で、やっぱりロープがすべっています。これでは上がりません。何かいい方法はないのでしょうか。改良作業が始まりました。ロープはパイプの下側でも接しています。そこで滑車の位置を動かして、ロープが下側のパイプに強く押し付けられるようにしました。 【scene 07】 右、左、右、左… 実験再開。左、右とロープを引っ張っても、ロープはすべっていません。パイプの下側も、角度がついたおかげですべっていません。エレベーターが少し上がりました。さらにロープを左右交互に引っ張っていくと…、少しずつ上がっていきます。あと半分、がんばれ！ 【scene 08】 “つな引きエレベーター”成功！ “つな引きエレベーター”がついに上まで到着！　今回の実験で、ロープをパイプにしっかり押し付けてすべらないようにして、左右10人ずつ、総勢20人で交互に引っ張れば、人を高さ８ｍまで上げることができました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験57 空いっぱいの虹

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台湾の空にたくさんの虹をかける大実験！

https://www2.nhk.or.jp/school/watch/outline/?das_id=D0005110325_00000

【scene 01】 台湾の空に何重もの虹を作る 今日の大実験の舞台は、台湾です。大量の塩、大量の水。台湾で、何重もの虹を作る実験に挑戦します。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 不思議！　二重の虹 シャワーノズルのついたホースから水をまくと、虹が見えました。この虹をいっぱい作るにはどうしたらいいのでしょう。２か所から水をまいても、虹は１本です。ところが、もう一度やってみると、虹が２本になりました。二重の虹です。水をまく場所を変えても、虹は二重のままです。どうしてでしょう。 【scene 03】 秘密は塩水 何か秘密があるのでしょうか。時間をさかのぼって準備作業を見ていくと、水の中に何か入れていました。塩です。左右２か所からまいた水のうち、左の水は塩水でした。塩水をまいたときの虹は、普通の水の虹より下のほうに見えます。水と塩水を使えば、空に大きな二重の虹を作れるのでは？　やってみましょう！ 【scene 04】 台湾の塩田で大実験！ やってきたのは、台湾。実験レンジャーが白い山を登ってきました。実はこの白い山、全部塩です。台南市にある七股（しちこ）塩山。ここは昔、塩を作る塩田があったところ。たくさんの塩水をまけるので、この実験にはぴったりです。まず大量の塩水を作ります。塩2.5トン、水２万5000リットルを、巨大なプールに入れてかきまぜながら溶かします。次は、放水準備です。地元の消防団員が14人、そして強力なポンプが８台。これで30メートル先まで水をまくことができます。三日かけて、準備完了です。 【scene 05】 虹の実験は時間との勝負 朝５時半。天気は晴れ。この実験にいちばんよい時間は、朝６時から７時半。太陽が低いと、太陽を背にした人の正面に虹が見えるからです。左右40メートル離れたところから向かい合わせに普通の水をまいて、大きな虹を作り、塩水は、その手前にまくプランです。そして、虹を撮影するカメラは、太陽と放水する水のあいだにセットします。 【scene 06】 空に二重の虹がかかった 朝６時、いよいよ大実験開始。まず、普通の水を放水します。うっすらと虹が出ました。ホースの向きを調整します。大きな虹ができました。もう１本、虹を作りましょう。手前に塩水をまきます。すると、一部分ですが、空に二重の虹がかかりました。もっと濃い塩水をまけば、三重の虹だって作れるかも。 【scene 07】 もっと濃い塩水を作る 濃い塩水を作ります。２万5000リットルの水に、5.5トンの塩を投入します。さっきの塩水のおよそ２倍の濃さです。虹の撮影が可能なのは、あと一時間。混ぜる時間を、ポンプを使って短縮します。…ところが、雷とともに激しい雨が降って来ました。大変、塩水が薄まってしまいます。あわてて巨大なプールに覆いのシートをかける実験レンジャーたち。今日はもうダメでしょうか。と思ったら、再び太陽が出てきました。でも、残り30分を切っています。急がないと！ 【scene 08】 塩水が濃いほど虹は小さい 放水開始！　水、そして塩水。二重の虹が見えました。その手前から、濃い塩水を放水。１、２、３、虹が３本。三重の虹です！　いちばん下が、濃い塩水の虹。塩水が濃いほど虹は小さいのです。もっと濃い塩水をまけば四重になるのでしょうか？　さらに濃い塩水も用意していました。この塩水は、２万5000リットルの水に10トンの塩を投入。かき混ぜると、プールの底に塩が？　これ以上塩が溶けないほど濃いのです。 【scene 09】 四重の虹？ 四重の虹に挑戦開始！　水、塩水、濃い塩水、そして最も濃い塩水をいちばん手前に放水します。いちばん下の虹が濃く見えてはいますが、３本…？　よく見ると、３本目と４本目が微妙に重なり合っています。四重の虹ができていました。今回の実験で、水と塩水で大きさの違う虹を作れることがわかりました。また、塩水の濃さを変えると、虹の大きさが変わることもわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験59 音の特等席

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二酸化炭素をつめた風船を通った音は聞こえ方が変わる。このときの音の強さの分布を見てみる。

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【scene 01】 大きな風船、光るヘルメット 大きな風船をふくらませています。ずらりと横一列に並んだ実験レンジャーたち。みんな、頭に電球の付いたヘルメットをかぶっています。何をするのでしょう。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 レンズは光を集めるが… 指揮者と３人のコーラスグループ。みごとなハーモニーを聞かせています。でも、それを聞いているジェントルマン、何か不満そうです。歌がよく聞こえていないみたいです。もっとよく聞こえるようにしてあげましょう。実験レンジャーが取り出したのは、虫眼鏡。虫眼鏡を光の通り道に入れると、虫眼鏡から離れた場所で明るくなるところがあります。レンズが光を集めているのです。音も集めて大きくすることができるのでしょうか。 【scene 03】 虫眼鏡で音は集まる？ 実験のため、声を録音します。一定の大きさにした音をスピーカーから流し、その音をマイクで拾います。スピーカーとマイクのあいだに虫眼鏡を入れ、ゆっくりマイクに近づけていきますが…。だめです。音は大きくなりません。あいだに入れて音を大きくするものはないのでしょうか。 【scene 04】 二酸化炭素を詰めた風船 先ほどの指揮者が取り出したのは、風船。風船の中身はCO2、二酸化炭素です。この風船をマイクの前に入れてみると、音の大きさが…変わった？　今度は、風船は動かさずにマイクを動かしてみます。左右に動かしたり、前後に動かしたり。するとやっぱり、音が大きくなったり小さくなったりしています。二酸化炭素を詰めた風船を使うと、場所によって音の大きさが変わるようです。もしかして、大きな風船を使ったら、もっと大きく音が聞こえる場所ができるのでしょうか。やってみましょう！ 【scene 05】 音に反応する装置で 二酸化炭素で風船を大きくふくらませます。でも、どうやって音が大きくなる場所を見つけるのでしょう。実験レンジャーが頭にかぶったヘルメット。その上に付けられた電球が、点いたり消えたりしています。これは音に反応する装置です。電球の下部にマイクが付いています。音が大きいところでは電球が明るくなり、音が小さいところでは暗くなります。 【scene 06】 巨大風船を置くと… 直径240cmの二酸化炭素入り風船を用意しました。床にはテープで格子状に目印の線を引きます。奥にスピーカーを置いて、巨大風船をその前に置きます。手前には、音に反応する装置を頭に付けた実験レンジャーが立ちます。まず、風船なしで実験です。音を立てないように、そっと歩いてあちらこちらに移動します。どの場所も電球の明るさはあまり変わりません。巨大風船を置いたらどうなるのでしょうか。場所を移動してみると、電球の明るさが変わりました。 【scene 07】 風船がない場合と風船がある場合 人数を増やして見てみましょう。頭に装置を付けた実験レンジャーが、横一列に並びます。並ぶと、電球の明るさの違いがわかりやすくなりました。このまま、合図とともに一歩ずつ前進して、部屋全体を調べていきます。風船がない場合の部屋全体の電球の明るさと比べると、風船がある場合は明るさにばらつきがあります。 【scene 08】 音が大きくなる場所は？ どの辺りがいちばん明るいのでしょう。前のほうの列の中央辺りがいちばん明るくなっている場所のようです。それぞれの場所で、聞こえる音の大きさを確かめてみましょう。やはり、前のほうの中央辺りが、いちばん音が大きく聞こえます。さっき不満そうだったジェントルマンに、音が大きく聞こえる特等席で歌を聞かせます。今回の実験で、二酸化炭素を詰めた風船を使うと、音の大きさが場所によって変わり、音が大きくなる場所ができることがわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。　※音の可視化装置の開発：ゼロバイゼロ

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実験61 雲をつかむような話

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湿った暖かい空気と冷たい空気を触れさせて雲を作る大実験！

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【scene 01】 部屋の中に雲を作る 実験レンジャーが手を上に伸ばして何かにさわろうとしています。もくもくと白いものです。今日は、部屋の中に雲を作ることに挑戦します。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 吐く息が白くなるのは… 空に浮かぶ雲。実験レンジャーが手を伸ばして雲をつかもうとしますが、手は届きません。雲を作ることはできないでしょうか。レンジャーが吐く白い息。おや？　このもやもや、雲に似ています。どういうときにできるのでしょう。屋外で息を吐くと、できます。部屋の中では…、できません。体温は36℃。外の温度は３℃。一方、部屋の中の温度は、26℃。もやもやができるためには、まわりの温度のほうがずっと低い必要があるようです。 【scene 03】 もやもやの正体は水？ ガラスに息を吐くと、白くくもりました。くもっているところに、指で円を描いてみます。近づいてよく見ると、小さな水滴が見えます。もしかして、もやもやの正体は水？　雲はどうでしょう。空の雲の中を撮影すると、レンズに水滴がつきました。水です。空に浮いた小さい水滴や氷の粒。それが白く見えたものが、雲なのです。息のもやもやも、正体は小さな水滴。でも、すぐに消えてしまいます。どうすれば長持ちするのでしょう。 【scene 04】 下をあたため、上を冷やすと 箱の中に空気を閉じ込めて実験します。中を上下に仕切り、下をヒーターであたため、上は、氷で冷やします。息は湿っていたので、箱の中にも水をまいて湿らせます。10分後、温度差は40℃になりました。箱の仕切りを抜いてみます。すると…箱の中全体が真っ白になりました。あたたかい空気と冷たい空気が一気に混ざったのです。でも、雲が浮いているようには見えません。 【scene 05】 上をあたため、下を冷やすと 箱の上下を変えてみます。上をあたため、下を冷やします。温度差が40℃になったところで、箱の仕切りを抜きます。すると…あれ？　何も見えません。箱の中の下のほうからあおいで、あたたかい空気と冷たい空気を混ぜてみます。あ！　もやもやしたものが宙に浮いています。雲のようです。これを大きくしたら、手が届くところにぽっかり雲を浮かべられるのでは？ 【scene 06】 大きな上下の部屋で実験 縦５ｍ、横６ｍ、奥行き３ｍ。大きな部屋ができました。高さ３ｍのところに仕切りを入れます。温度差が40℃以上になるまで、上の部屋をあたためます。あたためるのは、３台の強力ヒーター。上の部屋に300℃近い熱風を送ります。さらに、ヒーターの熱でお湯もわかして、湿った空気も送り込みます。下の部屋も、湿った空気にします。窓に水滴がついて白くなってきました。湿気がたまってきたのです。 【scene 07】 温度差40℃以上、準備OK あたため開始から１時間。上の部屋は45℃、下の部屋は20℃です。上の部屋をもっともっとホットにしましょう。あたため開始から１時間半。上の部屋は67℃、下の部屋は20℃。ようやく温度差が40℃以上になりました。準備OK。あたためるのをやめ、空気が外に逃げないよう、ふさぎます。いよいよ仕切りを抜きます。 【scene 08】 あたたかい空気と冷たい空気の境い目に 仕切りが開きました。部屋に入った実験レンジャーが中を見上げますが、何もありません。雲はできていないのでしょうか。探すこと１分。おや？　もやもやしたものが見えてきました。ライトで照らすと、うろこ雲のような模様です。雲は二つの部屋の境い目あたりにできていました。部屋の中に浮かんでいます。あたたかい空気が冷たい空気と混ざり合った部分に、雲ができているのです。 【scene 09】 雲をつかんだ！ 雲に手が届くのでしょうか。台に乗って手を伸ばしてみると、さわれました。大成功です。今回の実験で、湿ったあたたかい空気が冷たい空気と混ざると、雲ができることがわかりました。また、空気を閉じ込めた大きな部屋の中なら、30分以上浮かばせることができました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験63 GO! GO! ものさしカー

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ものさしを曲げて手を放すと元に戻る。この力を使って人を乗せた車を動かしてみる。

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【scene 01】 ものさしの戻る勢いで車を動かす ものさし。曲げる。手をはなすともとに戻る。今日は、ものさしの戻る勢いで車を動かす“ものさしカー”に挑戦！　誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 どんなものでも曲げると戻る 実験レンジャーが板を台に置き、台からはみ出した部分を下へ押す。手をはなすと、ゆれています。曲がった木が戻ろうとして、その勢いでゆれるのです。やわらかいスポンジも、曲げるともとに戻ります。かたいガラス板も、割れないように気をつけて曲げるともとに戻ります。金属製のものさしで同じようにやってみると、ものさしはすごい勢いで戻りました。どんなものでも曲げると戻りますが、戻るときの勢いは、ものによってちがうようです。 【scene 03】 ものさしが戻る力で ものさしが戻る力でものを動かせるのでしょうか。ものさしと800ｇのおもりを糸で結び、台に置きます。おもりを引っ張ってものさしを曲げ、手をはなします。しかし、おもりは動きません。もっと引っ張って手をはなすと、おもりが少し動きました。さらにおもりを引っぱって、ものさしを曲げます。すると、おもりが大きく動きました。曲がれば曲がるほど、ものさしは強く戻るのです。今度は倍の長さのものさしで実験。短いものさしと同じ角度まで曲げて、戻るときのおもりの動きを比べてみます。長いものさしのほうが強く戻るようです。ものさしの戻る力で大実験！ 【scene 04】 ものさしで動かす「ものさしカー」 ものさしを使って動かすのは、足でこぐ四輪車です。使うのは、１ｍの金属製のものさし。車の前部にものさしを取り付けます。ワイヤーで、ものさしとうしろのタイヤをつなぎます。うしろのタイヤを進行方向と反対に回してワイヤーを巻き取っていくと、ものさしが大きく曲がっていきます。ものさしがもとに戻ると、タイヤが回るしくみです。１ｍのものさし１本と２本重ねた場合を比べてみます。２本重ねたほうが、ずっと速くタイヤが回ります。もっとたくさん重ねれば、人が乗った車を走らせられるのでは？ 【scene 05】 ものさし10本で挑戦 実験をするのは飛行場の滑走路。１ｍのものさし10本で挑戦します。10本のものさしを、ずれないように金具でまとめます。スタートラインに「ものさしカー」を置き、ものさしをセット。タイヤを巻き上げていくと、ものさしが曲がっていきます。10本たばねたものさし、力がありそうです。ドライバーと合わせて、「ものさしカー」の総重量は87kg。さあ、大実験です。 【scene 06】 ものさしの戻る力が足りない？ スタート！　ドライバーが「ものさしカー」の車輪のブレーキをはずしました。ところが…。ものさしカーは動きません。と思ったら、動きました。でもすぐにとまってしまいました。そして、またゆっくりと動き出しますが･･･、３ｍほど進んだところで完全停止。ものさしは曲がったまま。戻りきる前にとまってしまいました。力が足りないのでしょうか。 【scene 07】 ものさし50本で再挑戦 今度は、ものさし50本！　ものさしだけで21kgもあります。50本にもなると、ワイヤーを巻き取るにも力が必要です。二人がかりでタイヤを回します。ものさしとドライバー込みで、104kg。ものさし50本で動くのでしょうか。再挑戦です。 【scene 08】 10ｍ通過、20ｍ通過… スタート！ 「ものさしカー」はゆっくり動き出しました。曲がっていたものさしがもとに戻っていきます。スタートして９秒で10ｍ通過。たばねたものさしがガタガタし始めましたが順調に動いています。20ｍ通過。ものさしが全部もとの形に戻りました。でもまだ走っています。全部戻っても少し走ってから、「ものさしカー」はとまりました。 【scene 09】 重量104kgの車を28ｍ７cm！ 今回の実験で、曲げた50本のものさしがもとに戻ろうとする力を使って、ドライバーと合わせて104kgの車を走らせることができました。その記録、28ｍ７cm。平均時速、およそ3.9kmでした。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験64 アリと巨大な壁

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徐々にサイズを大きくした壁を並べ、高さ５ｍの巨大な壁を倒せるだろうか？

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【scene 01】 ５ｍの壁をアリが倒す？ 今日は、５ｍの壁を倒すことに挑戦！倒すのは…、アリ？　誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 小さな壁なら倒せるが… 実験レンジャーが見上げる巨大な壁。高い！足もとを歩くアリは、壁がじゃまで向こう側へ行けないようです。小さな壁ならアリでも倒せるのですが…。この巨大な壁、アリでも倒せるようにならないのでしょうか。 【scene 03】 小さな壁で大きな壁を倒す 小さな壁で、大きな壁を倒せないでしょうか。同じ素材で、高さ、幅、奥行きを大きな壁の半分にした赤い壁を用意。この小さな壁を大きな白い壁から少し離して立てます。少しずつ押して倒し、大きな壁に当ててみますが…、びくともしません。今度は、高さ、幅、奥行きが３分の２のサイズの黄色の壁で挑戦。大きな壁はぐらっとしましたが…、倒れません。そこで、もう少し大きな紫色の壁で再挑戦。少しずつ押して倒し、大きな壁に当てると…、大きな壁はとうとう倒れました。 【scene 04】 ものが倒れるとき ものが倒れるのはどんなときでしょう。白い壁を少しずつ押して傾けていくと、あるところまで押せば自然に倒れ始めることがわかります。白い壁の３分の２サイズの黄色と、それより少し大きな紫色の壁。それぞれを白い壁に当てたときの様子を比べてみます。３分の２サイズの壁では、白い壁が倒れ始めるところまで押す力がないのです。 【scene 05】 ぶつかる壁との間隔が重要 もう一度、紫色の壁を、白い大きな壁に当ててみます。すると…、あれ？　白い壁は倒れません。もう一度挑戦、今度も倒れません。さっきは倒れたのになぜでしょう？　倒れたときと比べてみると、紫色の壁を置く場所がわずかに違っていました。ほんの少し置く場所が違うだけでも壁は倒れないのです。 【scene 06】 壁が小さくなると間隔も狭く ５ｍの壁を基準にして、ぶつかって倒せるぎりぎりの大きさの壁を次々に並べていきます。並べる間隔は、正確にはかります。壁が小さくなると間隔も狭くなるので大変です。100分の１mmまではかれる道具を使って正確に並べます。最後の１枚。２枚目との間隔は5.33mm。大実験なのに細かい作業です。あっ！　途中まで倒れてしまいました。やり直しです。慎重に、慎重に…。最後に、いちばん小さい壁の手前にアリの道を置いて完成です。 【scene 07】 途中で止まったわけは 高さ9.1mmから５ｍまでの壁、18枚が並びました。５ｍの壁は180kgもあります。５時間かけてようやく並べ終えました。それを倒すのは一匹のアリ。いよいよ大実験開始です！　でも、アリはなかなか最初の１枚を倒してくれません。がんばれ！　ようやく壁を倒して、スタート！…と思ったら、途中で止まってしまいました。なぜでしょう。壁がぶつかる瞬間をスロー映像で見ると、当たった壁がはねかえっています。もう少し大きい壁で試してみると、次の壁に当たったときに、こすれて引っかかるようです。 【scene 08】 壁と壁がよくすべるようにして再挑戦！ 壁と壁のぶつかるところに表面がツルツルなテープを貼り、よくすべるようにしました。数枚の壁で試してみると、うまくいきそうです。壁にどんどんテープを貼っていきます。さあ、再挑戦！　アリが、最初の小さな壁を倒しました。バタン、バタン！　壁は次々と倒れていきます。そして…ドーン！　最後の５ｍの壁がゆっくりと倒れました！　すごい！ 【scene 09】 「サイズ」、「間隔」、そして「摩擦」 今回の大実験で、小さなもので大きなものを倒すには、限界ぎりぎりのサイズがあることがわかりました。また、倒すには、並べる間隔、ぶつかるときの摩擦が影響することもわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験66 人間巨大ビジョン

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赤緑青、３色のライトを取り付けたパネル。たくさんの人にパネルを持たせて巨大ビジョンを作ろう。どんな色に見えるだろう？

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【scene 01】 赤、緑、青の光が点くパネル たくさんの人。全員が手にしているのは赤、緑、青、三色の光が点く小さなパネル。一体、何をするのでしょう。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 テレビ画面の白い文字を拡大すると 『大科学実験』のタイトルが映ったテレビ。テレビ画面を拡大して見てみましょう。白い文字の部分を拡大してみると…。あれ？　白じゃない？　白ではなく、たくさんの赤・緑・青の色が光っていました。 【scene 03】 三色の光の組み合わせ 今度は、水色の部分。拡大してみると…。たくさんの赤・緑・青のうち、光っているのは緑と青だけ。白い文字のときとはちがうようです。続いて黄色の部分。拡大してみると、赤と緑だけでした。ピンクの部分は、赤と青だけです。赤、緑、青、三色の光の組み合わせを変えるとちがう色に見えるのです。 【scene 04】 光の強弱を組み合わせることで もっとうすい水色ではどうでしょう。拡大すると…、赤・緑・青の三色が点いていました。でも、白と比べると、赤の光が弱いようです。では、うすいピンクではどうでしょう。先ほどのピンクとはちがうのでしょうか。拡大してみると、今度は、赤と青だけでなく緑も弱く光っています。赤、緑、青。たった三色の光の強弱を組み合わせることで、テレビはいろいろな色を映しているのです。 【scene 05】 30枚のパネルを並べて巨大ビジョン 30cm四方のパネルに、三色の光を並べました。パネル一枚の大きさは、テレビ画面を拡大すると見える小さな三色のおよそ1100倍。このパネルをたくさん並べて、巨大ビジョンを作ってみましょう。実験の舞台は、およそ２万平方メートルの広いグラウンド。パネルを持つ実験レンジャーは30人。旗の合図で、パネルの一部をカバーで覆い、光の色の組み合わせを変えていきます。パネルからカメラまでの距離は８ｍ。まず、三色すべてを点けて白い光を作ります。 【scene 06】 赤・緑・青の光で白を再現 「ピーッ」。合図で全員がパネルに三色の光を出しました。でも、全然白く見えません。もっと離れたらどうでしょう。カメラはどんどんパネルから離れていきます。グラウンドを見下ろす遠くの校舎の上まで行きました。その距離、267ｍ。「ピーッ」。合図の笛が鳴りました。さあ、どうでしょう。今度は、小さくてよく見えません。どうすればいい？ 【scene 07】 パネルの数を270枚に 実験レンジャーの数を増やします。人を増やしてパネルで作る画面を大きくするのです。全部で270人がグラウンドに並びました。いよいよ大実験開始。「ピーッ」。さあ、全体が白く見えるのでしょうか。うーん、なんだか青く見えます。まわりが明るすぎるせいでしょうか。まわりを暗くして見ますが、やっぱり青く見えます。青の光が少し強いのでしょうか。 【scene 08】 近づくと三色、離れると白？ そこで、パネルの青のライトを半分隠して弱くします。さあ、再挑戦。「ピーッ」。いっせいに三色のライトを点けました。すると…、どうでしょう。さっきよりは白っぽい気もします。近づいていくと、三色。離れていくと、白っぽく見える？ 【scene 09】 赤と緑、赤と青、緑と青で ほかの色も作ってみましょう。赤と緑。これで黄色になるはずです。「ピーッ」。すると…、黄色になりました。続いて、赤と青だと、ピンク色…？　緑と青で、水色！　うまくいきました。三色の光の組み合わせを変えていく様子を連続して見ると、色が変わっていくのがよくわかります。今回の大実験で、赤、緑、青、三色の光が混ざって見えるには、とても長い距離が必要なことがわかりました。また、光の強弱で色が変わって見えることもわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験65 高速磁石列車

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銅線のすぐ近くを磁石が高速で通過する。500個のLEDは点灯するだろうか？

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【scene 01】 磁石と金属線を使って電気をつくる 今日は、磁石と金属の線を使って電気をつくる大実験。誰もが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 タイヤが回るとライトがつく 自転車についているライト。タイヤが回ると、電気が流れて光ります。ライトとつながっている部品を取り外しました。分解すると、中にあったのは大きな磁石です。磁石を包むようになっている部分の先には、銅線が何重にも巻かれています。銅線と磁石で電気ができるのでしょうか。調べてみましょう。 【scene 03】 銅線の近くを磁石が動くと 検流計を銅線につなぎ、銅線の上で磁石を動かしてみます。すると、検流計の針が動きました。磁石が動くと、電気が流れたのです。磁石が銅線から遠いと、動かしても電気は流れません。銅線の近くを磁石が動くと電気が流れる。つまり、発電できるのです。 【scene 04】 ライトがつくには流れる電気が弱かった では、銅線の近くで磁石を動かして、ライトをつけましょう。つけるのは小さなLED。銅線につなぎます。磁石を乗せた列車が坂道を下り、銅線のすぐ近くを通過する仕組みです。さあ、ライトがつくのか？　銅線に向かって線路の上を磁石列車が出発！　銅線のすぐ下を走り抜けましたが…。つきません。オシロスコープ（流れる電気を調べる装置）で、くわしく調べてみましょう。オシロスコープを回路につないで、磁石列車を走らせます。磁石列車が銅線の下を走り抜けると、オシロスコープには波の形があらわれました。電気は流れたのです。でも、ライトがつくには弱いようです。どうすれば…？ 【scene 05】 磁石を増やすと流れる電気は強く そこで、線路をもう一本設置。複線にしました。磁石列車が２台、出発。磁石が２個、同時に銅線の下を通過。オシロスコープを見ると、さっきより流れる電気が強くなっています。もっとたくさんの磁石を動かして、同時に銅線の下を通過させれば、たくさんのライトがつくのでは？　やってみましょう！ 【scene 06】 120個の磁石で500個のライトを まず、６個の磁石を細長いプレートに一定の間隔で固定します。使う磁石は超強力。磁石どうしがくっつくとなかなかはがせないほどです。気をつけて！　このプレートを大きな台に20列並べて固定します。全部で120個の磁石。この台がレールに沿って動きます。次に、銅線を張り渡します。丸い磁石とのすきまがぎりぎりになるように、通過する部分は半円です。銅線はボードに並べたライト100個につながっています。これを５セット用意しました。ライトにつながった５本の銅線のすぐ近くを、20個の磁石が次から次へと同時に通過していく磁石列車の完成です。さあ、500個のライトはつくのでしょうか？　大実験開始です。 【scene 07】 スピードが落ちるとライトがつかない 磁石列車をどうやって動かすのでしょう。人の力で押す？　大丈夫でしょうか。磁石列車が出発！　ライトは…？　つきました！　でも、途中からついていません。銅線を通過するときのスピードは、最初の銅線のところが時速7.9km、最後の銅線のところでは時速5.9kmと、後半スピードが遅くなっていました。スピードが遅くなるとライトがつかないようです。もっと速く動かしましょう。 【scene 08】 磁石列車のスピードを上げて成功！ そこで…、使うのはゴム。強力なゴム10本を磁石列車の前につなぎ、みんなで磁石列車を引っ張って、スタート地点に列車をセット。さあ、500個のライトがつくか、再挑戦です。カウントダウンから、スタート！　ゴムに引っ張られた磁石列車、速い！　時速は最高39.0kmになりました。ライトは、さっきより明るく、500個全部が光りました。磁石が銅線に近づいていくとき、光っていることが確認できます。 【scene 09】 磁石が銅線の近くを速く動くほど強い電気が流れる 今回の大実験で、磁石が銅線のすぐ近くを動くと電気が流れることがわかりました。また、磁石が速く動くほど、ライトは明るくつくこともわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験67 熱はどこまで伝わる？

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長さ２０ｍの銅の棒。片端を熱しつづけると何メートル先まで熱が伝わるだろう？

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【scene 01】 銅の棒はどのくらい先まで温まる？ ガスバーナーの炎。何かを燃やしている？　長い銅の棒を熱しています。今日は、20ｍの銅の棒の端を熱して、どのくらい先まで温まるか、大実験！　誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 フライパンの端まで熱は伝わる 実験レンジャーが卵を溶いて、熱したフライパンに流し込みます。溶き卵が少しフライパンの柄にこぼれてしまいました。見ると、柄の上の卵も焼けています。コンロの炎から離れているのに、なぜでしょう。フライパンの温まり方を実験で見てみます。ロウに小さな旗をさし、フライパンの上にまんべんなく置きます。フライパンをバーナーで熱すると、まず、中央に置いた旗が倒れました。熱でロウが溶ける。つまりフライパンが温まったということです。続いて、まわりの旗も倒れていきます。やがて、フライパンの柄の先に立てた旗も倒れました。炎から遠く離れたところにも熱が伝わるのです。 【scene 03】 いろいろな金属の熱の伝わり方を比べる 熱の伝わり方をいろいろな金属で調べてみます。用意したのはステンレス、鉄、銅、アルミニウム、４種類の棒。棒はどれも直径１cm、長さ50cmです。10cmおきに小さな旗をさしたロウを立て、バーナーで棒の端を熱します。熱の伝わり方、大競争！　サーモカメラで温度の変化も一緒に見てみましょう。すると…、銅の棒に立てた旗がいちばん早く倒れていき、そのままゴール！　記録は８分。銅は、８分で熱が50cm先まで伝わりました。銅はもっと遠くまで熱が伝わりそうです。もっと長い銅の棒を熱し続けてみましょう。 【scene 04】 直径10cm、長さ20ｍの銅の棒 銅製品を作る工場にやってきました。長い銅の棒を作ってもらいます。１本10ｍの棒で重さは１トンもあります。これを２本、熱がちゃんと伝わるように、隙間なくつなぎます。直径10cm、長さ20ｍの銅の棒の完成です。棒を太くしたので、熱し方も変えます。一定の温度で熱し続けられる電気炉を用意しました。1000℃の高温で、棒の先端50cm分を熱します。ロウに旗をさし、棒の上に立てていきます。電気炉から１ｍ20cmの地点に最初の旗。そこから30cmおきに旗を並べます。さあ、20ｍ先まで熱は伝わるのでしょうか。制限時間は24時間です。大実験開始！ 【scene 05】 ３時間12分で２ｍ10cmまで 熱し始めて１時間。まだのようです。やがて…、１本目の旗のロウが溶けてきました。開始から１時間20分後、１本目の旗のロウが溶けて棒から落ちました。棒が太いと、温まるのに時間がかかるようです。１本目の旗が倒れた地点の温度を測ると、50.4℃。およそ50℃になると、ロウが溶けて旗が倒れるようです。１時間42分後、１ｍ50cmの地点の２番目の旗が倒れました。そして２時間８分後に１ｍ80cmの地点の旗。３時間12分後に２ｍ10cmの地点の旗。順調に旗が倒れていきます。でもまだたくさん旗が残っています。何時間かかるのでしょう。 【scene 06】 17時間かけて３ｍ… 実験を続けていると…。あれ？　電気炉の中の温度が下がっているようです。炉の中を調べると、中の電熱線が切れていました。長い時間熱し続けたため、溶けてしまったのでしょうか。電熱線を太いものに変えます。早くしないと銅の棒が冷えてしまいます。そして、再び加熱、スタート！　一度冷えたので時間がかかりましたが、６時間31分後、２ｍ40cmの地点の旗が倒れました。実験を続けます。10時間24分後、やっと２ｍ70cmの地点の旗が倒れました。倒れるまでの時間、長くなっている？　17時間18分後、３ｍの地点の旗が倒れました。17時間かけて、まだ３ｍです。限界でしょうか…。 【scene 07】 熱し方を強力にする そこで、大きなガスバーナーを運んできました。すごい炎。熱し方を強力にするのです。炎を当てているところでは、銅が溶けるほどです。熱し続けると、やがて次の旗が傾きました。倒れずに引っかかってとまってしまいましたが、熱は伝わったようです。実験開始から24時間、熱が伝わったのは３ｍ30cmまで？ 【scene 08】 熱し続けると遠くまで熱が伝わる これより遠くの銅の棒の温度を測ってみます。３ｍ30cmの地点が57.4℃。そこから先へ30cmおきに、47.1℃、42.4℃、39.5℃、…28.9℃、28.5℃、28.0℃。熱したところから離れるほど、温度が低くなっています。27.4℃、27.1℃、26.9℃、…26.2℃、26.1℃、26.0℃、26.0℃、26.0℃…。その先は同じ温度。熱が伝わっていないようです。熱が伝わったのは26.1℃のところまで。11ｍ10cm、伝わりました。今回の大実験で、銅は熱し続けると、遠くまで熱が伝わることがわかりました。でも、遠く離れるほど、伝わる熱が少なく、時間もかかることがわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験68 針の穴を通るキリン！？

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５ｍ四方の大きな箱に小さな穴をあける。この中にキリンを等身大に映し出せるだろうか？

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【scene 01】 巨大な箱にキリンを入れる？ キリンが歩いています。大きい！　今日は、巨大な箱にキリンを入れる大実験。ただし、キリンを入れるのは箱の側面にある小さな穴から。果たしてできるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 四角いライトを穴に向けると 実験レンジャーが箱を運んできました。何の仕掛けもない、ただの箱。中は何もなく、真っ暗です。側面にドリルで小さな穴を開けます。四角いライトを穴に向けます。周りを暗くすると、箱の中の、穴と反対側の壁に何か映っています。四角いライトの形です。穴から光が入っています。穴はすごく小さいのに、壁にはライトが大きく映っています。どうしてでしょう。 【scene 03】 小さな穴を通して大きな像が映る 光の進み方を見てみましょう。細い光を、向きを変えながら箱に当てていきます。光が穴に当たると、穴を通って中の壁に届きました。今度は光を下から当てていきます。穴のところで光が通りました。上から光を当てていくと、やはり穴のところで光が通りました。ライトの光はいろいろな方向に真っ直ぐ進みます。小さな穴があると、ライトの真ん中から出た光は穴を通って壁の真ん中にだけ届きます。下からの光は穴を通って中の壁の上にだけ届きます。同じように、上からの光は下にだけ届きます。こうして、小さな穴を通して大きなライトの形が映ったのです。この仕組みを使って、大きなキリンを箱の中に映してみましょう。 【scene 04】 まずはキリンの身長を測る やってきたのは、南アフリカ共和国。草原にキリン発見！　大きい！　このキリンを映す箱を作るため、身長を測ります。巨大な物差しのところまで好物の葉っぱで誘導して測ると、４ｍ…90cm！　この身長と同じ大きさに映したい。 【scene 05】 ５ｍの巨大な箱 そこで、縦・横・高さ５ｍの箱を作ることにします。完成した箱のドアを閉めると、真っ暗。でも高感度カメラで見てみると、隙間だらけ。光が入ってきていました。テープで隙間をふさぎます。これで真っ暗になりました。光を通す穴のところは、穴を開けたプレートを取り替えて穴の大きさを変えられるようにしました。５ｍの巨大な箱、完成です。果たして、この穴を通ってキリンの全身は映し出されるのでしょうか。やってみなくちゃ、わからない。 【scene 06】 穴を通すと上下さかさまに さあ、実験開始。最初にセットした穴の大きさは直径３mm。ずいぶん小さい穴です。映るのでしょうか。箱の中を高感度カメラで撮影してみると、壁に何か映っています。でも暗くてよく見えません。もっと大きい穴に変えてみます。10mmです。今度は少し明るく映っていました。キリンを連れてきました。果たして、キリンは映るのでしょうか…。あれ？　さかさまに映っている？　穴を通すと、上下さかさまに映るのです。それに、まだちょっと暗いようです。 【scene 07】 穴を大きくすると明るくなるが… もっと大きな穴にします。穴をセットしたプレートを外すと、そのプレートの大きさの穴から光が入り、キリンの像がかなり明るくなりました。穴が大きいほど明るいようです。ところが、よく見ると像がぼやけています。穴を大きくすると明るくなりますが、ぼやけるのです。15mmの穴のプレートをセットしてみます。すると、キリンが箱に近づいてきました。穴のすぐ前にいます。これでは近すぎて全身が映りません。ちょっと離れさせますが…。今度は下がりすぎ？　映った像が小さすぎます。穴から遠いと小さく映るんですね。 【scene 08】 小さな穴を通して大きなキリンを映し出した！ またキリンが箱に近づいてきました。ちょうどいい所に来たようです。箱の中の映像を見てみると、ちゃんと全身、はっきり見えていました。映ったキリンの身長を測ります。４ｍ30cm。ちょっとだけキリンの位置が穴から遠かったのでしょうか。でもほとんど同じ大きさです。キリンの全身は15mmの穴を通って箱の中に映し出されました。今回の大実験で、箱に開けた小さな穴を光が通ることで、中に大きなキリンを映し出せることがわかりました。また、身長と同じ大きさで映すには、距離が大事なこともわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験69 降りると進む満員列車

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台車から人が飛び降りると、台車は反対向きに動く。ならば列車の上から人が次々駆けおりれば、列車はどんどん進むはず？

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【scene 01】 人が列車を動かす？ 今回の実験では、長い線路に列車を走らせます。動かすのは…人？！　誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 台車からジャンプ 荷物を運ぶのに使われる台車。その上に実験レンジャーが乗っています。そして、台車から前にジャンプ。台車はうしろに動きました。スロー映像で見てみると、飛び降りるとき、足で台車を押しています。押された台車も、押した人も動いています。その向きは反対です。重い台車でも動くのでしょうか。重さ50kgの台車を用意しました。同じレンジャーが台車からジャンプします。でも、重さ50kgの台車は少ししか動きません。 【scene 03】 重い人のジャンプのほうが… 今度は、体重の重いレンジャーが挑戦。重さ50kgの台車から、さっきのレンジャーと同じ勢いで飛び降ります。すると…。重い人が降りるほうが、台車は遠くまで動きました。もう一度、重いレンジャーがジャンプします。台車はさらに遠くまで動きました。降りる勢いを変えたのです。もっともっと勢いよく飛び降りたら、台車はどこまで動くのでしょう。やってみましょう。 【scene 04】 ３台の台車をつないだ“列車” 重さ50kgの台車を、あと２台用意しました。３台の台車を並べて、そのあいだを板でつなぎます。この板の上を走れば、勢いよく飛び降りられます。走りやすいように、板にはすべり止めのテープを貼ります。長さ10ｍの台車、いや、“列車”の完成です。重さはおよそ500kg。列車をスタート地点にセットします。 【scene 05】 上を走るだけで列車が動く？ まず、助走をつけずに飛び降りてみます。列車が動いた距離は、およそ10cm。あまり動きません。次に、走って勢いよく飛び降りてみると、さっきよりは動きました。でもこんなものでしょうか。よく見ると、飛び降りる前に列車はもう動いています。走るときレンジャーの足が列車をけっているため、その力で列車が動くようです。ということは、たくさんの人が次々に列車の上を走れば、もっと遠くまで動くかもしれません。 【scene 06】 20人のレンジャーが列車の上を走ると 実験のコースは、直線200ｍ。どこまで動かせるか挑戦です。走って列車を動かすのは、20人の実験レンジャー。列車と人の体重を合わせると、およそ２トンもあります。さあ、大実験開始。笛の合図で一人ずつ飛び降りていきます。列車はだんだん速くなっていきます。最後の20人目が飛び降りました。さあ、どこまで動くのでしょう？　列車が止まりました。動いた距離はおよそ89ｍでした。 【scene 07】 列車のスピードは？ スピードはどのくらい出たのでしょう。車輪につけた速度計で見てみます。１人、２人、３人、４人…５人目でやっと時速1.0km？　10人目で時速3.3km。15人目、時速5.7km。人が走り降りるほど、列車はどんどん速くなります。ラスト20人目、10.5kmでした。最初のうちスピードが出ないのは、たくさん人が乗っていて重いからでしょうか。列車が早く軽くなるようにすれば、もっと動くのでは？　そこで、最初のほうだけ二人ずつ飛び降りてやってみましょう。再挑戦です！ 【scene 08】 早く軽くすることで記録更新 「ピーッ！」。１・２人、３・４人、５・６人。さっきの６人目と比べると、少しだけ速くなったようです。ここからは、一人ずつ飛び降ります。７人、８人、９人、10人目。さっきより速くなっています。11人、12人、13人、14人。列車はどんどん速くなります。15人、16人、17人。勢いよく走れ！　18人、19人、20人！　最高速度は、時速およそ13km。列車はどこまで行くのでしょう。さっきの記録89ｍを超えました。記録は？　100ｍのメジャーでは足りません。20人が走って降りることで、116ｍ動きました。 【scene 09】 走ってける力で列車を動かせる 今回の大実験で、人が列車の上を走ってける力で、重い列車を動かせることがわかりました。また、列車の上をたくさんの人が勢いよく走り続ければ、列車はどんどんスピードアップしていくこともわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験70 砂漠でシャワー！

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砂漠の乾燥した空気から水を取り出せるだろうか？カラハリ砂漠の乾燥した空気25000リットルをポリ袋につめ、昼と明け方の気温差を利用して冷やしてみる。果たして？

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【scene 01】 乾燥した砂漠の空気から水をとり出す？ からっからの、カラハリ砂漠。こんなところに水はありません。今日は、この乾燥した砂漠の空気から水をとり出す大実験。でも、できるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 冷たいコップのまわりにつく水 コップに入った冷たい氷水。30分後、コップのまわりに水がついています。この水、どこから来たのでしょう。もう一度、映像のスピードを上げて見てみます。すると…。コップの外側に水が現れました。ところが、氷を入れずに水だけを入れたコップを置いておいても、コップの表面に変化はありません。氷がない方は水が現れないようです。氷がない水は、22℃。部屋の温度と同じです。一方、氷水は２℃。コップが冷たいと水が出てくるようです。 【scene 03】 空気が冷やされると水分が出てくる 寒い日の暖かい部屋。窓ガラスに水がつくことがあります。暖かい部屋の空気が窓ガラスに冷やされると、水が出てきます。空気が冷やされると、空気に含まれていた水分が出てくるのです。乾燥した砂漠の空気でも冷やせば水が出てくるのでは？　砂漠の昼の空気の温度は、20℃。夜になると、０℃。昼と夜でこんなに温度が違います。昼間の空気を集めて夜まで待てば、水が出るかもしれません。 【scene 04】 砂漠の熱い空気を集めて 午後１時のカラハリ砂漠。一日のうちでいちばん熱い空気を集めます。気温は20℃。丈夫な袋に空気を入れて、もれないように輪ゴムでしっかり栓をします。およそ250リットルの空気が入りました。その袋をワイヤーにつり下げます。１時間かかって、全部で100個の袋をつるしました。あとは、温度が下がるのをずっと待ちます。水はとれるのでしょうか。 【scene 05】 夜になって 午後６時。気温は14℃。やっと温度が下がってきました。でも、袋はほとんど変化がありません。午後11時。気温は３℃。だいぶ寒くなりました。袋の中を見てみますが、まだ水は出てきていません。 【scene 06】 気温が昼間より20℃も下がると 実験開始から13時間、午前３時。気温は昼間より20℃も下がって０℃です。袋の中に水は…、まだ出ていません。うん？　よく見ると、袋の表面にキラキラしているものがあります。水です。少しですが、水が出てきました。 【scene 07】 白くなった袋の内側にも 午前５時。気温は氷点下１℃。透明だった袋が白くなっていました。袋を指でこすってみると…。袋の表面の白いものは水でした。気温が１℃下がっただけでかなり水が出てきました。しかし、水がついているのは袋の内側ではなくて外側です。昼の空気が入っているのは袋の中。この外側の水はなんでしょう。袋の外には中よりもたくさんの空気があります。まわりの空気から出た水がたくさんついたのでしょうか。袋の外をふいて中を見てみると…。内側も白くなっているところがあります。これは水です。ほかの袋も見てみると、いくつか内側に水が見つかりました。でもまだまだ少ない。 【scene 08】 温度が下がると水の量は増える 空が明るくなってきました。午前７時。氷点下３℃。気温は、昼間のいちばん暑いときから23℃も下がりました。袋の外側には水がたくさんついています。しずくとなってたれて凍っているものもあります。温度が下がると、出てくる水の量は増えるようです。 【scene 09】 袋の中にたまった水を集める 太陽が昇ると気温が上がります。急いで袋にたまった水を集めます。中の水がもれないように、慎重に袋の空気を抜きます。外側の水をふき取り、袋の中の水を一ヶ所に集めます。慎重に、慎重に。水が集まっている袋の端を切り取ると…、水が出てきました！　でも、これだけ？　ほんの少しです。袋は100個あります。次々に袋の中の水を集めます。太陽が昇り、気温が上がり始めました。急げ急げ。１時間以上かかって、すべての袋から回収完了。 【scene 10】 乾燥した空気にも水分が 砂漠の空気およそ25,000リットルから、一日がかりで採集できた水は、およそ１ミリリットルでした。今回の実験で、砂漠の乾燥した空気にも水分が含まれていることがわかりました。そして十分に空気の温度が低くなれば、乾燥した空気から水がとり出せることもわかりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験71 落下でダイエット？

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体重計にのったままエレベーターで上昇したり下降したりすると、体重が変わることが分かる。もっと勢いよく上下に運動したら、体重はどう変わるだろう？

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【scene 01】 人形をバンジージャンプ 高いつり橋からバンジージャンプ。人形を落としました！　今日は、体重80kgの人形を橋から落下させて“ダイエット”。でも、できるの？　誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 エレベーターが降り始めるとき ぽっこりとおなかが出ている男性。ダイエットしたいみたい。実験レンジャーが体重計を運んできました。はかりに乗ると、70kg。走れば体重が減るかもしれません。男性は走り出しました。でもすぐに息が切れて、エレベーターに乗りこみました。あきらめてしまうのでしょうか。降りていくエレベーター。すると、男性が腰にぶら下げているばねが動いたように見えました。エレベーターが動き始めたとき、ばねにぶら下がっている物がふわっと軽くなったようです。 【scene 03】 エレベーターの中で体重が変わる？ エレベーターの中で体重計に乗って調べてみましょう。エレベーターが降り始めた直後、確かに体重が減りました。そして止まる直前…、体重が増えた？　エレベーターが降り始めるとき体重が減り、止まるときに体重が増えます。なぜでしょう。 【scene 04】 上下するだけで重さは変わる はかりで確かめてみます。リンゴ１個の重さは300ｇ。リンゴを載せたはかりを上下に動かすと…、はかりの針が動きました。はかりが下に動き始めたとき、リンゴの重さは軽くなりました。はかりが下で止まる直前や上に動き始めるとき、重くなります。上下するだけで重さは変わるのです。もう一度はかりを上下に動かしてみます。すると、さっきより針の動きが大きくなりました。さっきの動きと比べてみると、動きが素早くなっていました。急に動いたほうが重さは大きく変わるようです。人の体重も、急に動いたらもっと軽くなるのでは？ 【scene 05】 体重計と一緒に落ちてみると… さきほどの男性が、体重計にのったまま体重計ごと落ちてみました。台の上から飛び降りますが、落ちる時間が短くて体重計の目盛りの動きがよくわかりません。もっと高いところから、長い距離を落ちてみましょう。 【scene 06】 高い橋からジャンプ！ やってきたのは、バンジージャンプのできる橋。とても高いところにかかっている橋です。一人がジャンプしました。ずいぶん長い距離を落ちています。これなら体重がうんと軽くなるかもしれません。高さを測ると…、およそ100ｍ。ところが、さきほどの男性、あまりの高さにこわくて飛べなくなりました。 【scene 07】 80kgの人形を使って大実験 そこで、代わりを用意しました。実験用の頑丈な人形です。人形の重さはおよそ80kg。人形にゴムのロープをつけ、橋につけられた穴から真下に落とします。脚とゴムのあいだに体重計をつけて、落ちたときの重さの変化を見ます。体重計の針の動きはカメラで記録します。人形が外れないよう、体重計としっかり固定しました。体重計につけたロープを金具で留めます。はなすと体重計ごと人形が落ちる仕組みです。重さは85kg。体重計と人形をつなぐ装備の分、重くなりました。さあ、落ちたら重さはどれだけ減るのでしょう。大実験です！ 【scene 08】 軽くなったり重くなったり ５、４、３、２、１、Go！　人形が落ちていきます。速い！　重さは…？　体重計の針が一気に動きました。軽くなったり、重くなったりしています。よく見てみましょう。橋から落ちた瞬間、０kgになっています。しばらくすると次第に重くなり始めます。いちばん下まで落ちると、体重計の針が振り切れてしまいました。そして、人形が上がり始めると、また軽くなります。０kgまで軽くなりました。重さが変わるのはどんなときでしょう。 【scene 09】 ゴムに引っ張られると重くなる 落ちた瞬間、体重は０kg。ゴムも一緒に落ちていき、ゴムはゆるんだままです。そして、重くなり始めました。ゴムが伸びています。ゴムは伸びると戻ろうとします。その力で体重計が引っ張られ、重くなるのです。人形が下まで行ったとき、いちばん重くなりました。ゴムがいちばん伸びたところです。ゴムの戻ろうとする力が大きいほど重くなるようです。ゴムが縮むとどんどん軽くなり、また０kgになりました。ゴムがゆるんで引っ張られていないとき、重さは０kgなのです。上下の動きが小さくなっていくと、だんだん重さの変化も少なくなり、２分後、人形の動きが止まりました。重さは85kg。元に戻っていました。 【scene 10】 上下に動くと重くなったり軽くなったり 今回の実験で、物が上下に動くと、重くなったり軽くなったりする場合があることがわかりました。また、ゴムに引っ張られずに落ちているとき、重さは０kgになりました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験72 ひとつだけ動かして！

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１本の棒に吊るされた長さの違う４０本のふりこ。棒を動かして、ねらったふりこだけを揺らすことはできるだろうか？

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【scene 01】 ねらった振り子だけ揺らしたい 短いひもから長いひもへ順番に、たくさんの振り子が一列に並べてつるされています。今日は、このなかからねらったひとつを揺らすことに挑戦。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 ３つのうちひとつだけ揺れる？ 男性が棒につるされた振り子を手にしています。つるされているのはひもの長さの違うピンク、黄、青の振り子。近くにいた子どもがピンクを指しました。男性が棒をわずかに動かすと、ピンクの振り子だけが大きく揺れ始めました。次に子どもが指したのは青い振り子。すると青い振り子だけが揺れ始めます。続いてのリクエストは黄色。これも黄色だけが揺れます。すごい！　３つの振り子のうち、ひとつだけ大きく揺らすことができます。どうしてでしょう。 【scene 03】 棒を動かすテンポを変えると… ピンクと黄色、長さの違う２本の振り子。振り子をつるした棒を前後にゆっくり動かすと、振り子は２本とも揺れてしまいます。今度は棒を動かすテンポを変えてみます。棒を一定のテンポで小さく前後に動かすと、短い振り子だけ動きました。今度は、棒をゆっくり前後に動かしてみます。すると、長い振り子だけが動きました。 【scene 04】 テンポによって揺れる振り子がちがう スローモーションで見てみましょう。棒を動かすテンポが速いと短い振り子が、棒を動かすテンポが遅いと長い振り子が揺れています。振り子の揺れと、棒の動くテンポは同じです。棒を動かすテンポによって、揺れる振り子の長さが変わるのです。――再び、振り子の前の子ども。お次のリクエストは…。 【scene 05】 一列に並んだ40本の振り子 長さ１ｍから15ｍまで、一列に並んだ40本の振り子。振り子はすべて、鉄製の棒につるされていて、二人の実験レンジャーが棒を動かします。棒を動かすテンポは、メトロノームに合わせます。「チーン」と鳴ったら、棒を動かします。 【scene 06】 振り子を１本だけ揺らしたい 大実験開始。振り子を１本だけ揺らしましょう。ねらうのは、短い黄色の振り子です。メトロノームを鳴らして実験スタート。ねらっている振り子より短い振り子がいくつか揺れています。やがて、そのなかのピンクだけが大きく揺れ始めました。でも、まだほかの振り子も少し揺れています。 【scene 07】 テンポが合わない振り子は止まる 横からのカメラで見てみましょう。棒の動きとテンポが合わない振り子はだんだん止まっていくことがわかります。ねらいの黄色の振り子は、さっき揺れていたピンクより長い振り子なので、メトロノームのテンポをゆっくりにします。すると…、ねらいの振り子より長い振り子が大きく揺れています。ゆっくりにしすぎたようです。 【scene 08】 動きのテンポを調整すると… メトロノームを調整して、少しだけテンポを速くします。さあ、どうでしょう。棒を動かし続けると…。ねらっていた黄色い振り子だけが大きく揺れています。成功です！ 【scene 09】 ねらいは長い振り子、でも短い振り子が… 子どもが、今度はいちばん長いピンクの振り子を指しました。いちばん長い振り子も揺らしてほしいようです。テンポをかなりゆっくりにして動かします。これで長い振り子が揺れるはずです。棒を動かしていくと…。あれ？　長い振り子ではなく、短い振り子が動いています。テンポをゆっくりにしたのに、なぜでしょう。横から見てみると…、短い振り子の揺れるタイミングと、棒の動きが合うときがあります。一方、いちばん長い振り子はどうでしょう。棒の動きと少しだけずれています。 【scene 10】 棒の動きに合う振り子だけが揺れる メトロノームのテンポを微調整。ほんの少し速くします。もう一度、棒を動かしてみると、タイミングは、ぴったり！　これならうまくいくかもしれません。棒を動かし続けると…。いちばん長い振り子が大きく揺れていました！　今回の大実験で、振り子をつるした棒を一定のテンポで動かすと、そのテンポに合う振り子だけが揺れることがわかりました。ただ、長い振り子をねらうと、短い振り子が揺れてしまうこともあります。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験73 燃やして重くして！

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鉄を細く削ったスチールウールを燃やすと、もとの重量よりも重くなる。１９０ｋｇのスチールウールを燃やすとどれくらい重くなる？

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【scene 01】 鉄を燃やして重くする大実験 今日は、鉄を燃やして重くする大実験。…って、そんなことできるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 木を燃やすと軽くなる 木を燃やしてみましょう。木材にマッチで火をつけますが…、なかなか燃えません。木材を削って木くずにすると…、よく燃えました。天秤（てんびん）の一方の皿に木材を、もう一方の皿に同じ重さの木くずをのせ、木くずを燃やします。すると、天秤が動いて木くずのほうが軽くなりました。木を燃やすと軽くなるのです。 【scene 03】 細い鉄なら燃える！ 今度は鉄を燃やす？　それは無理では？　鉄に火を近づけますが、やっぱり燃えません。どうするのでしょう。そこで実験レンジャーが取り出したのは、スチールウール。削って細くした鉄です。火を近づけると…燃えています！　よく見ると、細い鉄一本一本が燃えています。 【scene 04】 鉄を燃やすと重くなる 鉄も燃やすと軽くなるのでしょうか。木の実験と同じように、同じ重さの鉄とスチールウールを天秤（てんびん）にのせて、スチールウールに火をつけて燃やしてみます。すると…ほんの少し重くなった？　鉄と木、燃え方を比べてみましょう。木は煙と炎が出ていきます。その分、軽くなるのでしょうか。鉄は何も出ません。まわりにあるのは空気だけです。鉄が燃えて重くなるのには、空気が関係あるのでしょうか。 【scene 05】 燃えている鉄に空気を送ると… 実験レンジャーが取り出したのは、空気入れ。これで空気を送ってみます。燃えている鉄に空気を送ると、さっきより明るくなりました。しかも、空気を送ると、燃えたあとにかなり重くなります。物が燃えるには酸素が必要。空気中の酸素がくっついて重くなったのです。どのくらい重くなったのか天秤（てんびん）で調べると、燃えたあとの鉄は、およそ12ｇ重くなっていました。この鉄の量では少ししか重くなりません。でも、もっと燃やせばもっと重くなるのでは？　鉄を燃やすだけで、天秤にのせた人を持ち上げてみたい！ 【scene 06】 190kgのスチールウールを燃やしてみる そこで、広い場所にやってきました。ここならたくさんのスチールウールを燃やせます。まず、巨大な天秤（てんびん）を作ります。スチールウールを置く皿は、空気が通りやすいように、底を網にします。スチールウールも、空気が通りやすいようにほぐしておきます。スチールウールを天秤の片方に積めるだけ積みます。その数、416個。重さは一つ460ｇ、全部で190kgです。同じ重さの鉄を反対側の天秤皿において、天秤を釣り合わせます。鉄を燃やすだけで人一人分重くできるか、大実験です。 【scene 07】 表面が燃えたあとも中はまだ燃えている 火をつけたところから燃え広がっていきます。燃えたところは黒くなりました。大きなうちわをあおいで空気を送ります。少しずつ重くなってきたようです。うちわであおいで30分経過。天秤（てんびん）の目盛り２個半分、重くなりました。さらにあおぎ続けます。スチールウールの表面はほとんど燃えたようですが、中のほうはまだ燃えています。そこで秘密兵器。ブロワーで空気を送り込みます。すると、すごい勢いで燃えていきます。燃えたあとをほぐすとぼろぼろにくずれました。くずれないところは、まだ燃えそうです。さらに空気を送ると、勢いよく燃えていきます。 【scene 08】 ２時間で子ども一人分くらい重くなった 燃やし始めて２時間。天秤（てんびん）皿が地面に着きました。どのくらい重くなったのでしょうか。もう一方の天秤皿におもりをのせて、増えた重さを量ります。すると、26kg重くなっていました。やっと子ども一人分くらいです。燃えたスチールウールをほぐしてみると、中はまだ燃えています。そのまま一晩置いてみましょう。 【scene 09】 一晩中燃え続けて 翌朝。前日はつりあっていた天秤（てんびん）が傾いています。燃えたスチールウールがさらに重くなっていました。夜の様子を見てみると、スチールウールは一晩中燃え続けていたのです。重さは64kg重くなりました。大人一人分です。燃え残っているところがあるか、実験レンジャーたちがスチールウールをほぐして調べます。すると、中からぼろぼろになっていないものが出てきました。固い鉄のかたまりです。スチールウールが溶けて固まったものでした。すごい熱です。ラストスパート！　さらにブロワーで空気を送り、全部燃やし尽くしましょう。 【scene 10】 20時間燃やした結果 火をつけてから20時間。２ｍ近く積まれていたスチールウールが、ずいぶん小さくなりました。どれぐらい重くなったのでしょう。量ってみると…73kgも重くなっていました。今回の大実験で、190kgのスチールウールを20時間かけて燃やした結果、73kgも重くなりました。大人一人の体重分くらい、酸素がくっついたのです。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

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実験74 坂の下で会いましょう！

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円を転がしたとき、円周上の一点の軌跡は曲線になる。この曲線を利用した坂道を１０個用意。いろいろな高さから同時にボールを転がすと・・・どうなる？

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【scene 01】 今日は坂を使って大実験！ 同じ形の10個の坂。スタート地点を変えて、同時にボールを転がすと…。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 ４つの坂にボールを転がして競争 ピンク、白、黄、青。形の違う４つの坂道。ボールを転がして、競争してみましょう。青、後半が急な坂。黄、直線の坂。白、出だしが急な坂。ピンク、出だしがもっと急な坂。４つのボールを同時に転がします。スタートとゴールの位置はどれも一緒です。 【scene 03】 早くゴールするのは出だしの急な坂 スタート！　どの坂が速いのでしょう。１着は…白とピンク、ほぼ同時？　ゴールタイムは1.60秒。スローで見てみると、１着は白！　でも差はわずかです。 【scene 04】 勝利のカギは傾きの違い？ もう一回やってみましょう。今度も白とピンク、ほぼ同着に見えます。上から撮影した映像を見ると、ピンクがリード！　このままゴールか…いや、１着は今度も白でした。どこで逆転したのでしょう。よく見ると、ゴール直前で白がピンクを追い抜いています。このあたりでは、白い坂のほうが急です。傾きの違いが関係あるのでしょうか。 【scene 05】 傾きのある分スピードが落ちにくい 白い坂のボールのタイムは、1.60秒。0.4秒ごとにボールの進んだ距離を見てみます。だんだん長くなっていますが、最後だけ短くなっています。スピードが変わったのでしょうか。それぞれの地点のスピードを測ってみます。6.9km/h、11.5km/h、14.9km/h、14.7km/h。ゴールだけスピードが落ちています。ピンクと比べてみましょう。7.4km/h、13.0km/h、16.1km/h、13.6km/h。ゴールはピンクのほうが遅くなっています。白い坂はゴールまで傾きがある分、スピードが落ちにくいのです。 【scene 06】 白い坂の正体は… 実はこの白い坂。円を転がした際に円周上の１点が描く曲線を利用しています。この傾きの曲線だとボールが早くゴールできるのです。傾きのゆるい途中からボールを転がしたらどうなるのでしょう。低い位置から転がすとボールは遅く、高い位置から転がすとボールは速く転がります。スタート位置によってスピードが違うようです。でもスタートを同時にすると…あれ？　スタート位置が違うのにゴールは同時？　ほかの坂でも試してみますが…ゴールが同時になるのは、白い坂だけです。 【scene 07】 どこからボールを転がしてもゴールは同時？ 白い坂は、スタートが同時なら、どこからボールを転がしてもゴールが同時になるのでしょうか。やってみましょう。同じ坂を10個用意しました。ゴールが１つに集まるように並べます。坂の高さは２ｍ。ボールの位置が10段階になるようにスタート装置を取り付けます。準備完了！　 【scene 08】 スタートが同時ならゴールも一緒 スタート！　違う高さから一斉にスタートした10個のボールが、１か所のゴールに集まりました。同時です！　もう一回やってみましょう。高い位置からだと速く、低い位置からだとゆっくり、ボールは転がります。スタートが同時なら、どこから転がしてもゴールは一緒。不思議な坂があるんですね。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験75 クールに水を凍らせろ

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時間をかけてゆっくり水を冷やすと、０℃以下でも凍らない水ができる。この水に氷のかけらを触れさせると、みるみると凍っていく。氷ができていく様子を鑑賞しよう。

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【scene 01】 氷ができていく瞬間を見る 今日は、氷ができていく瞬間を見る大実験。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 ０℃以下の水！ 水を冷凍庫に入れて氷をつくります。凍り始めました。水の温度を見ると…、凍っていくあいだはずっと０℃のままです。実験レンジャーが、水の入ったコップをスポンジの蓋で覆いました。時間をかけて冷やすためです。温度がゆっくり下がっていって…。２時間後、あれ？　マイナス１℃になりました。スポンジの蓋を取ってみると凍っていません。水のままです。冷えやすいところを保温しておいてゆっくり冷やすと、０℃以下の水ができるのです。 【scene 03】 氷ができたあと、水の温度は０℃ よく冷えた氷ばさみを、マイナス１℃の水に触れさせると…、氷ばさみが触れたところから凍っていきます。凍るのは水の一部です。残った水の温度を測ると、０℃。マイナス１℃だった水が、氷ができると０℃になるのです。凍っていく様子をもっと長く見たい。そこで長さ１ｍの筒の容器を用意しました。でも、冷凍庫に入りません。どうすれば？ 【scene 04】 “氷のホテル”で実験 スウェーデンの北極圏にやってきました。冬はマイナス40℃にもなります。実験に必要なのは、風がなく、温度変化の少ないところ。ゆっくり冷やすので時間もかかります。レンジャーがたどり着いたのは、雪と氷で作られた“氷のホテル”。部屋の中はマイナス５℃。風がなく、温度も安定しています。 【scene 05】 筒に入れた水をゆっくり冷やす 長さ１ｍの筒を２本用意して、水を入れます。冷えやすい両端を発泡スチロールの蓋で保温して、温度もチェックします。これで準備OK。あとは温度が下がるのを待つだけです。３時間後、水の温度はマイナス1.1℃。水は凍っていません。氷のかけらを、筒の端にある穴から入れます。さあ、１ｍ先まで凍っていくか、大実験です。 【scene 06】 氷のかけらを入れると… 筒の穴から氷のかけらを入れます。映像を早回しで見てみると、ゆっくりと水が凍っていきます。30分後、ようやく１ｍ先まで凍りました。冷やした筒はもう一本あります。こちらの水の温度はマイナス1.3℃。もっと冷やしたらどうなるのでしょう。 【scene 07】 氷の結晶が成長して さらに待つこと２時間。水はマイナス２℃まで冷えました。筒の中に、氷のかけらを投入！　すると…さっきより速く凍っていきます！　氷もたくさんできるようです。よく見ると、雪の結晶のような小さな氷が浮かんでいきます。凍っていく先端をよく見ると、氷の結晶がどんどん成長して伸びていきます。10分で１ｍ先まで凍りました。 【scene 08】 広がるように凍っていく 今度は四角い薄い容器に水を入れます。８時間かけてマイナス２℃まで冷やしました。真ん中の穴に、氷のかけらを入れます。すると、中心から広がるように凍っていきます。水を抜いて…、氷のオブジェ完成！　今回の実験で、時間をかけてゆっくり冷やすと０℃以下の水ができました。また、そこに冷たいものが触れると、氷の結晶が成長していく様子が見られました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験76 とってもめんどうなゆで卵

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火を使わずに温められるお弁当や非常食。使われているのは生石灰と水。反応すると熱がでるのだ。この熱を利用して150個のゆで卵をつくる大実験。

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【scene 01】 火を使わずにゆで卵を作る？ 大きな容器からすごい湯気。まるで温泉のようです。そして、容器の中に並べられるたくさんの卵。今日は、火を使わずにゆで卵を作る大実験。これがなかなか大変。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 水をかけると熱が出る「生石灰」 ピクニックにやってきた王様と執事。執事がテーブルを準備して食事の支度を始めます。王様の注文は？　ゆで卵が食べたいそうです。執事は携帯コンロに火をつけてお湯をわかそうとしますが…。ここは火を使ってはいけない場所でした。卵の調理ができなくて困ってしまう執事。どうすれば？　そこで用意したのが、弁当や缶詰などを温めるときに使われる発熱剤。火がなくても、水を入れるだけで熱が出ます。熱のもととなるのは、生石灰（せいせっかい）という物質。これに水をかけるだけで、本当に熱が出るのでしょうか。 【scene 03】 水をかけて30秒で100℃に 生石灰を50ｇ用意しました。温度計をセットして蓋をします。水をかけると温度がどんどん上がっていきます。30秒で100℃まで上がりました。ところが１分後、もう温度が下がり始めました。５分後、さらに下がっていきます。生石灰は、かたまりだったものがドロドロになっていました。もう一度水をかけてみますが、熱くなりません。水をかけて熱くなるのは一度だけのようです。水をかけたときの様子をスローで見ると、まるで水が沸騰しているようです。この熱でゆで卵ができるかもしれません。ゆで卵は100℃の熱湯で10分以上ゆでます。でもさっきの場合、100℃は１分も続きませんでした。生石灰がもっとたくさんあればいい？ 【scene 04】 100kgの生石灰、150個の卵 幅1.5ｍ、奥行き１ｍ、高さ１ｍの装置を作ります。熱に耐えられる丈夫なつくりにしました。そこに、生石灰を100kg投入します。水は20リットルタンクを９つ用意。ポンプをつないで、水がまんべんなくかかるようにしました。半日がかりで完成です。卵は150個。割れないように、そっとセットしていきます。うまくできたら、みんなで食べられます！　マークを付けた卵は、王様の分。熱が逃げないように、装置にしっかり蓋をします。石灰や卵のそばに温度計を設置して、準備完了！ 【scene 05】 ６分後、430℃オーバー 気温は４℃。卵のまわりは６℃。ここを100℃にして10分以上キープしなければなりません。できるのでしょうか。ポンプの蛇口をひねり、さあ、実験開始！　水をかけられた生石灰の温度が一気に上がっていきます。水をかけ始めて３分。石灰の温度は100℃を超えました。４分で300℃、５分近くになると400℃を超えました。そして６分経過、430℃をオーバー。では、卵のまわりの温度は…、65℃？　100℃になっていません。これでは“ゆで卵”ができません。 【scene 06】 石灰の温度が下がっていく！ もっと水をかけましょう。10分経過。卵のまわりがやっと100℃になりました。このまま10分以上キープ！　すると…、大変！　石灰の温度が下がっています。もう熱が出ていないのでしょうか。別の場所の温度を調べてみると、そこは温度が上がっていました。水が端のほうの生石灰にも行き渡り始めたのでしょうか。まだまだ熱が出そうです。20分経過。装置からすごい湯気が立ち上ります。よく見ると、熱で蓋が曲がっています。これでは熱が逃げてしまう？　大丈夫。卵のまわりの温度は100℃を超えています。 【scene 07】 熱を出しながら膨らむ生石灰 30分経過。卵の横の温度計を見ると、100℃をキープして20分経ちました。もういいかもしれません。レンジャーが水を止めました。使った水は120リットル。さあ、卵を取り出します。生石灰はみなドロドロになっていました。どんなふうに変わっていったのか、水をかけてからの生石灰の様子を見てみると…、膨らんでいます。熱を出しながら膨らむのです。 【scene 08】 おいしいゆで卵の完成！ 卵はどうなったのでしょう。装置の中心部にあった卵を割ってみると、おいしそうな“ゆで卵”が完成していました！　装置の端っこの卵まで、しっかり固ゆでです。今回の大実験で、生石灰に水をかけると、石灰は400℃以上になることがわかりました。また、その熱でできた100℃以上の水蒸気を20分キープ。おいしい“ゆで卵”を作ることができました。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験77 水しぶきの階段

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水槽の水にボールを落とすと水しぶきが上がる。ボールを高くから落とすと水しぶきも高くなる。落とす高さを規則的に変えて、水しぶきの階段を作ってみよう。

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【scene 01】 水しぶきをどんどん高く！ 水槽の水に上からボールを落とすと…、水がはねて水しぶきが上がりました。高い！　今日は、水しぶきをどんどん高くしていくことに挑戦します。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 水を落とすと水がはねる 水たまりに落ちる雨のしずく。水がはねています。コップの中の水にスプーンから水を落とすと…、やはり水がはねました。もっと高いところから水を落とすと、大きく水がはねました。落とす高さによって水のはね方が違います。 【scene 03】 水のはね方の違い ボールを落とす高さを変えて、水のはね方の違いを確かめてみましょう。まずは10cmの高さから。すると…、はねた？　はねたかどうかわからないくらいです。今度は倍の高さの20cmから。水がはねました。さらに倍の40cmの高さから。高い水しぶきです。落とす高さをもっと高くしていけば、水しぶきはどんどん高くなるのでは？ 【scene 04】 高さを変えて８個のボールを落とす 幅80cm、奥行き80cm、高さ90cmの水槽を用意しました。水槽は８個。高さを変えてボールを落とせば、水しぶきの階段ができるはずです。水槽１個に水は450リットル。８個の水槽に水を入れるのに２時間かかりました。落とすボールは、直径９cm、重さ450ｇ。糸でつるします。落とすのは８人のレンジャー。ボールをつった糸を手放して、糸ごと落とします。いちばん低いボールは水面から50cm。そこから50cmごとに高さを上げてボールをつるしました。いちばん高いボールは４ｍ。それぞれどのくらい水しぶきが上がるのでしょうか。さあ、大実験です。 【scene 05】 水しぶきの高さはばらばら 笛の合図でレンジャーたちが一斉にボールを落とします。ところが…。水しぶきの高さがばらばらです。水しぶきの高さ、それぞれの最高点を見てみます。やっぱりばらばらです。ボールを落とす高さは関係ないのでしょうか。もう一度やってみますが…。結果は、またばらばらでした。２回とも水しぶきがいちばん高いのは同じ水槽でした。この水槽だけ、水しぶきが高く真っ直ぐ上がっています。 【scene 06】 高い水しぶきのでき方 いちばん高い水しぶきのでき方を見てみましょう。ボールが水中に落ちると、水面の真ん中がへこみました。ボールに引っ張り込まれたのです。へこんだ水面が戻る、その勢いで水しぶきは上がっていきます。ほかの水槽の場合と比べてみましょう。水しぶきが高く上がるほうは水が真ん中に集中していて、真上に上がります。一方、高く上がらないほうは、水が真上以外にも上がっています。まわりに散らばってしまって高く上がらないのです。水槽は全部同じ大きさ。でも、水しぶきが高く上がるのは一つだけ。水槽に微妙な違いがあって、それが影響するのかもしれません。 【scene 07】 １個の水槽に８通りの高さから 水槽を１個だけにして実験します。まず、50cmの高さからボールを落とします。すると…、小さな水しぶき。水面がへこんでいません。次は１ｍから。これも、あまり水面がへこんでいません。続いて1.5ｍ。水しぶきが高く上がりました。水面がへこんで、水しぶきが真っ直ぐ上がります。記録は2.3ｍ。この調子！　高さ2.0ｍから…、高さ2.5ｍから…。水しぶきが高くなっているようです。高さ3.0ｍから…、高さ3.5ｍから…。とても高く水しぶきが上がりました。最後に、4.0ｍの高さからボールを落とします。 【scene 08】 階段のようにはならない？ 水しぶきの様子を、落としたボールの高さ、0.5ｍ、1.0ｍ、1.5ｍ、2.0ｍ、2.5ｍ、3.0ｍ、3.5ｍ、4.0ｍの順番に並べてみましょう。水しぶきの高さはそれぞれ、0.4ｍ、0.5ｍ、2.3ｍ、3.3ｍ、3.9ｍ、4.7ｍ、5.1ｍ、5.0ｍ。ボールを高くから落とすほど、水しぶきも高くなっていくみたいです。でも、落とす高さが高くなると、水しぶきの高さの差は小さくなります。階段のようにどこも同じ差にはならないようです。 【scene 09】 へこんで戻る勢いの違いで、しぶきは高くはねる どうして水しぶきの高さが違うのでしょう。落とすボールの高さ1.5ｍと4.0ｍとで比べてみます。すると、水のへこむ深さが違いました。高いところからボールを落としたほうが、水のへこみが深くなっています。その分、戻る勢いが強くなって、高くまで水しぶきが上がるようです。水面の様子も4.0ｍのほうが、波が大きくなっています。衝撃がそれだけ大きいようです。今回の大実験で、水にボールを落とすと、高くから落とすほど水しぶきは高くはね上がりました。でも、その高さには限界があるようです。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

大科学実験

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実験78 光の速さをはかってみよう

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19世紀のフランスの科学者フィゾーは、鏡と歯車を使って光の速さを計測したという。本当にできるの？同じ仕組みの装置で確かめてみよう。

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【scene 01】 いちばん速いものは何？ レーシングカー、高速鉄道、飛行機、稲妻…。いちばん速いものって何でしょう。それは、光。今日は、光の速さをはかることに挑戦する大実験。はたしてできるのでしょうか。誰もが当たり前だと思っている、自然の法則や科学の知識。でも、それは本当なのでしょうか。答えは、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。 【scene 02】 鏡と歯車を使えば、光の速さをはかれる？ 光の速さはとんでもなく速く、１秒間におよそ30万km進みます。地球７周半分の距離です。地球から30万kmくらい離れれば、光が進む時間をはかれるかもしれません。でも、地球上ではかるにはどうしたらいいのでしょう。それを19世紀にやった人がいます。アルマン・フィゾー、フランスの科学者です。彼は鏡と歯車を使いました。ライトと鏡のあいだに歯車を置きます。光は歯車の歯と歯のあいだを通って、鏡で反射して戻ります。歯車を回転させます。歯車のすきまを出た光は、ものすごい速さで進みます。鏡で反射して、すぐにすきまを通って戻り、目に届きます。 【scene 03】 光が往復する時間と歯車が動く時間 ここで、歯車の回転をもっと速くします。すると、反射して戻ってきた光が歯車の歯にさえぎられました。光が鏡まで行って戻ってくるあいだに歯車が動いたからです。歯車の回転をもっともっと速くします。すると、また光が通りました。光が往復するあいだに、歯車は次のすきままで動いたのです。このとき、光が出て鏡で反射して戻ってくる時間は、歯車が次のすきまのところまで動くのにかかる時間と同じです。ある距離を進むのにかかる時間がわかれば、速さがわかります（今回の実験では、距離＝歯車と鏡の距離の往復分、時間＝歯車が次のすきままで動く時間）。これで光の速さがわかるというわけです。でも現実には、光はとんでもなく速いので、できるだけ遠くに鏡を置き、できるだけ速く歯車を回す必要があります。 【scene 04】 巨大な歯車を使うと… そこで、巨大な歯車を作りました。すきまの数は、360個。１秒に１回転すれば、すきまは360個通過します。すきまから次のすきままでの時間は、360分の１秒。速く回せばもっと時間は短くなります。 【scene 05】 往復12km離れた島との間で 実験場所は、海沿いの崖の上と海をへだてたところにある島。崖上にライト、島に鏡を置きます。その距離、往復でおよそ12km。レンジャーがフェリーに乗って鏡を島へ持っていきます。崖上ではレンジャーが歯車装置をセット。強力なモーターを取り付けます。歯車のスピードをはかる機械も準備。島からの合図の光を見ようとしますが…、どこでしょう。遠すぎて見えません。そんなときのための、望遠鏡。島のほうを望遠鏡で見ると、合図の光が見えました！ 【scene 06】 光が鏡に反射して戻ってくる仕組み 崖上のライトから出た光は、歯車、そして望遠鏡を通って、６km先の島の鏡へ。鏡の前に設置した望遠鏡を通して、反射した光が崖上の歯車に戻ってくる仕組みです。歯車は、望遠鏡の中心を通るようにセット。ライトからの光は望遠鏡の中で方向を変えて、島のほうへ送ります。望遠鏡にはカメラもセットします。島側にも望遠鏡をセット。鏡を望遠鏡に取り付けました。あとは、日が落ちるのを待ちます。 【scene 07】 光は戻ってきた 日が落ちました。実験開始です。光はちゃんと戻ってくるのでしょうか。崖上のライトから光を送ると…、島には届きました。島から見えています。戻ってくる光はどうでしょう。モニターに映った光は…、小さい。しかもチラチラして見にくい光です。拡大してみると…、なんとか見えました。歯車の回転を速くしていけば、光が見えなくなり、さらに速くすれば、再び見えるはずです。そこまで回転のスピードを上げましょう。さあ、大実験です。 【scene 08】 でも、わかりにくい… 歯車の回転を速くしていきます。１分間の回転数、800回転くらい…。まだ光は見えているようです。さらに回転を上げていき、1800回転くらい…。見えなくなった？　さらに、回転数をアップ、3000回転、4000回転…。う～ん、戻ってくる光がわかりにくい…。 【scene 09】 歯車が１分間に4100回転くらいのとき モニターの映像を止めながら確認しましょう。光が見えるときを記録します。歯車の１分間の回転数705、816…。見えています。1269、1552…。まだ見えています。1886、2027…。見えなくなりました。さらに速く歯車を回します。2485、2993…。また見えてきました。3876、4235…。このあたりはとても明るい光です。歯車の回転数が2000回転ぐらいでいったん見えなくなって、また見えるようになり、いちばん明るくなるのは4100回転のあたりです。 【scene 10】 光は12kmを0.00004秒で進んだ １分間に4100回転のとき、歯車がすきまから次のすきままで動くのにかかる時間は、およそ24600分の１秒【（（4100÷60）×360）分の１秒】。およそ0.00004秒です。つまり、光は12kmを0.00004秒で進んだことになります。光の速さ、本当にはかれました！　今回の大実験で、19世紀にフィゾーが実験した方法でおよその光の速さをはかれることがわかりました。光は、12km進むのにたったの0.00004秒。秒速およそ30万kmでした。だから、やってみなくちゃわからない、大科学実験で。

カガクノミカタ

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作ってみる

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アリの体を作ってみると…？足の数は？体のつくりは？歩き方は？／アニメ「あたりまえってなんだろう」：その１「ころぶといたい」あたりまえ。

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【scene 01】 ミカタがあれば、フシギが生まれる 「あ、アリだ」。アリが歩いているのを見つけました。「あれ？　アリの体ってどんなだっけ？」。今回のミカタ「作ってみる」。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。 【scene 02】 アリを作ってみる 今回のミカタは「作ってみる」。アリを作ってみます。使うのは、粘土（ねんど）と針金。何も見ないで、アリ、作れるかな。まず、女の人。「真ん中の部分から足２本ずつ。左右に」。３つに分かれた体の真ん中の部分から足が２本ずつ出ています。次は小学生の男の子。「アリは体が４個で、手が２本、足が２本…」。中学生のグループは、３つに分かれた体の真ん中の部分から左右に３本ずつ足の出ているアリを作りました。お母さんと男の子は、３つに分かれた体のそれぞれの部分から左右に２本ずつ足が出ているアリです。そして男の人が作ったのは、「あごみたいなやつが先についていて、しっぽにしま模様…」。 【scene 03】 みんなが作ったアリの形 みんなが作ったアリの体。いろいろあります。体はいくつに分かれていた？　足は何本？　体にシマシマはついてた？　作ってみたら、いろいろなフシギが見つかりました。実際はどうなのでしょう。実際のアリの写真を見てみると…。体はいくつに分かれてる？　足は何本？　シマシマ、あるかな？ 【scene 04】 実際のアリの写真を見てみると 小学生のみんなに聞きました。『触角（しょっかく）はなんのため？』。すると、「触角でにおいがわかる」「目と触角がつながってるんじゃないの？　遠くまで見えるように」などの意見が。続いてお年寄りのグループに聞きます。『６本足でどう歩く？』。すると、「右なら右の足が３本いって、次は左が３本いくんじゃないの？」「おれはバラバラだと思う」。そして大学生のグループには、『なぜおなかが大きいの？』。すると、「腹は、栄養をたくわえる役割があるんじゃないかな」「大きいほうがモテるみたいな…」などなど。作ってから見てみると、もっといろいろなフシギが見つかりました。 【scene 05】 あたりまえって、なんだろう ぼく、あたりまえたろう。ぼくは知っている。ころぶといたい。あたりまえ。でも、あたりまえだけど、どうしてころぶといたいんだろう。いたいとどうしてなみだが出るんだろう。かなしいときにもなみだが出る。いたいなみだと、かなしいなみだは、ちがうんだろうか。なみだはしょっぱい。あまいほうがおいしいのに、なみだはどうしてあまくないんだろう。あまいものって、どうしておいしいんだろう。にがいものって、どうしてまずいと思うんだろう。まずいものは食べたくない。あたりまえ。ていうか、あたりまえって、なんだろう。 【scene 06】 アリの体のフシギ（１） 粘土（ねんど）でアリを作ってみたら、いろいろなフシギが見つかりました。１．触角（しょっかく）はなんのため？　２．６本足でどう歩くの？　３．なぜおなかが大きいの？　もっとじっくり見ると何かわかるのでしょうか。アリの体を見てみましょう。足は６本。体は３つ。ほかに気づいたことは？ 【scene 07】 アリの体のフシギ（２） おなかの形、卵みたいです。おなかを拡大して見ると、金色の毛が生えていました。今度は体を横から見てみます。なかなかの迫力（はくりょく）です。触角（しょっかく）は、目と目のあいだから出ていました。もっと近くで見てみると…。小さな目が集まった複眼の中にも毛が生えていました。一体、何のためでしょう。 【scene 08】 アリはどう歩く？ 今度はアリの歩き方を見てみましょう。アリはどう歩くのでしょう。動きが速すぎてよくわかりません。映像をスロー再生してみると、６本の足が全部バラバラというわけでもなさそうです。足の動きには何か決まりがあるのでしょうか。よく見ると…。２本の足と、反対側の１本の足が同時に動いています。左右で３本ずつがセットで動いているのです。アリの体を作ってみたら、フシギがたくさん見つかりました。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。

カガクノミカタ

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中を見てみる

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イチゴの中はどうなってる？中にある白い筋はいったいなに？／アニメ「あたりまえってなんだろう」：その２「犬はしゃべれない」あたりまえ。でも、どうして？

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【scene 01】 ミカタがあれば、フシギが生まれる 今日の主役は、イチゴ。「イチゴの中ってどんなだっけ？」。今回のミカタ「中を見てみる」。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。 【scene 02】 イチゴの中はどうなっている？ 今回のミカタは「中を見てみる」。イチゴの中はどうなっているか、街の人に聞いてみました。まず、男の子。「こんな感じだと思います。まわりが赤くなって、中に粒（つぶ）がある」。中にツブツブ？　続いて女の子。「真ん中が白っぽくて空洞（くうどう）になっていて、まわりは赤い」。中に空洞？　若い女の人は、「真ん中が真っ白で、徐々（じょじょ）に赤くなっていく感じ」。真ん中は白い？　みんながかいたイチゴの中。中にツブツブ、中に空洞、真ん中が白い、スジがある…。実際はどうなっているのでしょう。 【scene 03】 イチゴの中の白い筋のようなもの イチゴを切って中を見てみます。予想と比べてどうでしょう。中に粒（つぶ）があると予想した男の子は、「粒はない」。真ん中が白いと予想した女の人は、「全然ちがう！」。中に空洞（くうどう）があると予想した女の子は、「空洞なかったね。真ん中にかけて、白く線が入ってた」。女の子の言う通り、イチゴの中には白い筋のようなものがあります。これは何でしょう。 【scene 04】 表面の粒に向かってのびている 再び街の人に聞いてみました。「この筋が種に向かってるんですね」と男の人。イチゴの中にある白い筋。表面の粒（つぶ）に向かってのびています。一体、何のためにあるのでしょう。「栄養が通る管みたいなやつ、かな」と女の子。「人間でいう血管みたいなもの。外に向かって栄養を送り出している」と男の人。「種に向かって、栄養が行ってる？」と女の人。中を見てみることで、フシギなことが見つかりました。この白い筋は何でしょう？　 【scene 05】 あたりまえって、なんだろう ぼく、あたりまえたろう。ぼくは知っている。イヌはしゃべれない。あたりまえ。でも、あたりまえだけど、どうしてイヌってしゃべれないんだろう。でも、ぼくの言うことは、なんとなくわかってくれているような気がする。ダンゴムシはぜんぜんわかってくれてない気がする。なんでだろう。木はどうだろう。なんか考えながら生きているんだろうか。石なんかはなんにも考えてないと思うけど、でも、真ん中の（丸い）石は、なんかやさしそうな気がする。なんでだろう。石でもイヌでも人間でも、やさしいほうがうれしい。あたりまえ。ていうか、あたりまえって、なんだろう。 【scene 06】 白い筋はどんなふうになっている？ 今回のミカタは「中を見てみる」。イチゴの中を見てみたら…。よく見ると、白い筋があります。これは、何でしょう。水平に切った面を上から見ると、真ん中が少し赤くて、そのまわりは白っぽい。その外側に白い筋があります。イチゴの中で、白い筋はどんなふうになっているのでしょう。特別な機械を使って中を立体的に見てみると…。横回転…。縦回転…。白い筋はイチゴの表面に向かってのびているのがよくわかります。筋の先にあるのは？　ツブツブです。白い筋は、この粒（つぶ）に向かってのびていました。やはり、この粒に栄養を運んでいるのでしょうか。 【scene 07】 青い水を吸わせてみると そこで実験。青く着色した水の中にイチゴを入れます。イチゴの茎（くき）を青い水にひたし、もし白い筋がイチゴの表面にある粒（つぶ）に栄養を運んでいたら、青い水が粒まで届くはず…。実験開始。まずは一晩置いてみます。次の日。イチゴの中を見てみると、根元が青くなっていました。筋が青く染まっています。でも、粒までは届いていません。そこで、青い水をもっと吸わせてみます。 【scene 08】 白い筋も粒も青く染まった！ 今度は４日間、青い水を吸わせてみました。さあ、どうなってる？　イチゴを切って中を見てみます。白かった筋がしっかり青くなっています。先のほうまで染まっています。粒（つぶ）はどうでしょう。粒も青くなっていました。白い筋は、粒に栄養を運んでいるのかも…。中を見てみたら、イチゴのフシギが見つかりました。それにしても、イチゴの表面にあるツブツブ、あれは一体何でしょう。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。

カガクノミカタ

https://www.nhk.or.jp/school/rika/mikata/

仮説を立ててみる

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同じ重さの箱の下に空っぽの箱をおいて持つと軽く感じる。どんな仮説が？/アニメ「あたりまえってなんだろう」：その３「ココアはさめる」あたりまえ。でもどうして？

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【scene 01】 ミカタがあれば、フシギが生まれる 同じ重さの２つの箱。水を入れたペットボトルが２本ずつ入っています。かたほうは、空箱（からばこ）を下に足してみました。さあ、どっちが重い？　今回のミカタ「仮説を立ててみる」。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。 【scene 02】 まず重さを比べる 今回のミカタは「仮説を立ててみる」。まずは、はかりを使って、重さを比べてみます。箱一つのほうは、4.4kg。下に空箱を足した２個のほうは、4.5kg。やっぱり、１個より２個のほうが重い。当たり前ですね。 【scene 03】 手で持って重さを比べてもらう 次は、街の人たちに手で持って比べてもらいます。みなさん、箱の中身は知りません。「１個のほうがちょっと重い気がしますね」と男子高校生。「これはちょっときびしい…。このほうが重い、はるかに」と、女の人も１個のほうを重いと言います。続いて、１個のほうを、「こっちのほうが重い気がします」と女の子。みんな、２個の箱より１個の箱のほうが重いと言っています。あれ？　おかしいぞ…。 【scene 04】 ２個より１個のほうが重い？ 持ち上げた人に、箱を開けてもらいました。「あれ？　同じですよ。なんで？　これ、空箱。（ペットボトルの入った２個の箱を指して）これとこれ同じなのに。なんでこっちが軽く感じるの？　不思議」と女の人。「え、おんなじ！　なんで？ （１個のほうを持ってみて）でもやっぱりこっちが重い気がします」と女の子。「同じっていうか、（１個のほうを指して）やっぱりこっちのほうが重く感じるんだよね。どういうわけか」と男の人。 【scene 05】 みんなの仮説 わかっていても、２個の箱より１個の箱のほうが重く感じられました。一体どうして？　今回のミカタ、「仮説を立ててみる」。――「この空のダンボールが、力を全部吸収しちゃって…。空の箱の中に吸収されるものがあるんだと思います」と男子高校生。「箱が二つあるから、その分重いんだなって考えて、勢いをつけるじゃないですか、持ち上げるのに。だけど１個のほうは、軽いと思って上げたら意外に重かったっていう…、錯覚（さっかく）？」と外国人女性。 【scene 06】 あたりまえって、なんだろう ぼく、あたりまえたろう。ぼくは知っている。あついココアもそのうちさめる。あたりまえ。でも、あたりまえだけど、どうしてココアはさめるんだろう。あついたべものからは、ゆげがでる。ゆげってどうしてでるんだろう。くもってゆげがあつまったやつなの？　どこかに、おっきなおなべみたいなものがあるってことなの？　はなびするとでるケムリは、ゆげとなにがちがうんだろう。れいとうこをあけると、つめたいゆげみたいなのがでる。あれはなんだろう。れいとうこをあけっぱなしにすると、お母さんにおこられる。あたりまえ。ていうか、あたりまえって、なんだろう。 【scene 07】 目かくししたら２個のほうが重くなる？ １個の箱と２個の箱。２個のほうがちょっとだけ重いはずなのに、持ってみたら１個のほうが重く感じる。一体どうしてでしょう。ここからは、箱を持つプロの方々に協力してもらって、みんなの考えた仮説を検証してみます。まずはこの仮説、『見た目にだまされてる？』。だとすると、目かくししたら、２個のほうが重く感じるはず。どうなのでしょう。目かくしをして箱を持ち比べてもらうと…。「こっちのほうが重く感じますね。やっぱり」。１個のほうが重く感じると言います。どうやら見た目は関係ないようです。 【scene 08】 空箱を増やしたら軽く感じる？ 今度は、下にもう１個空箱を足してみます。箱は３個。もっと軽く感じるようになるのでしょうか。また、プロの方に持ってもらいます。すると、「こっちのほうが重たいっすね、やっぱり」。やはり１個のほうが重く感じるという結果です。「重ねれば重ねるほど、軽く感じると思います」という意見。 【scene 09】 どこかで重くなる？ でも、空箱を増やしていくと、いつか重くなる気もします。調べてみましょう。空箱を一つ加えて４段に。すると、やはり１個のほうが重いとのこと。さらに空箱を加えて、全部で５段。もう、大分重いはずですが…。すると、「軽く感じますね。四つより五つのほうが軽く感じます」。本当に？　では、もう１個足して６段！　どうでしょう。「（６段の箱を抱えて）こっちのほうが軽い。全然」。すごい！　では、７段目。すると…。ちょっとなやんでいる様子です。もしかして…？　何度か持ち比べた結果、７段の箱を指して「こっちのほうが重たいかなって思います」。 【scene 10】 ７段にすると重くなった 調べた結果、今回は、空箱を足して６段にしても、そのほうが軽く感じられました。でも、７段にすると、重く感じるようになりました。うーん、なんで？　仮説を立てて調べていくと、さらにフシギが見つかりました。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。

カガクノミカタ

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描いてみる

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シマウマの絵を想像だけで描いてみたあとに実物を見る。どんなふしぎが？/アニメ「あたりまえってなんだろう」：その４「水の上は歩けない」あたりまえ。でもどうして？

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【scene 01】 ミカタがあれば、フシギが生まれる 今日の主役は、シマウマ。シマウマのしま模様って、どんなだっけ？　今回のミカタ「描（か）いてみる」。ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。 【scene 02】 シマウマの「しま」はどうなっていた？ 今回のミカタは「描（か）いてみる」。シマウマの「しま」ってどうなっていたか、想像だけで描けますか。「体から足にかけて線がつながってます」（若い女性たち）。足までしまがつながってる？ 「顔は絶対しましまだと思う」（中学生の女子たち）。顔にしまはあった？ 「トラみたいな、たがいちがいの線があったかな」（若い女性）。しまはたがいちがい？　みんなの描いたシマウマのしま模様。けっこうばらばらです。顔やたてがみにしまはあった？　足は横しま？　縦しま？　それとも、しまはない？　しっぽにしましまはあった？ 【scene 03】 なぜしましまなのか 正解は…。「えーっ、全然ちがう」（中学生の女子たち）。「全部縦しまだと思ってたんですけど、横しまありますね」（若い女性）。「え？　足、横や。しっぽもある」「でも、なんでしましまなのかな」（若い女性たち）。「草木と同化させて、自分の身を肉食動物から守るために、しまがあるんじゃないかな」（若い女性）。シマウマって、なんでこんな複雑な模様なのでしょう。描（か）いてみることで、シマウマのフシギ、見つかりました。 【scene 04】 あたりまえって、なんだろう ぼく、あたりまえたろう。ぼくはしっている。みずのうえはあるけない。あたりまえ。でも、あたりまえだけど、どうしてみずのうえはあるけないんだろう。アメンボとぼくは、なにがちがうんだろう。アリはすべすべのかべでものぼっちゃう。ぼくもやってみたい。どうすればいいんだろう。トンボみたいにスイスイとぶのもやってみたい。いいほうほうは、ないんだろうか。モグラもたのしそう。トンネルほるの、やっぱりつかれるのかしら。ちなみにぼくはおよげない。にんげんは、みずのなかではいきができない。これもあたりまえ。ていうか、あたりまえって、なんだろう。 【scene 05】 しまをじっくり見てみると シマウマのしま。描（か）いてから正解の写真を見ると、思ったより複雑でした。もっとじっくり見てみましょう。まずは横から。胴体（どうたい）は縦しまで、足は横しま。おしりは、縦から横になっています。顔にもしましまがあります。しっぽもしましまです。今度は上から見てみます。真ん中に線があります。背中に沿った縦の線です。シマウマのしま。じっくり見るとフシギです。なぜこんな模様をしているのでしょう。 【scene 06】 しま模様はカムフラージュのため？ もしかして、しま模様は草木にかくれるためでしょうか。でも、草原にいるシマウマを見ると…、かくれていないような気がします。すごい数のシマウマの群れがいました。一体、何頭くらいいるのでしょう。しま模様がごちゃごちゃして、わかりづらい。でもよく見ると、群れの中に子馬がいます。大人のしましまにまぎれて、見つけにくくなっています。もしかして、シマウマのしま模様は、群れの中にかくれるカムフラージュの効果がある？　でも、こんな複雑な模様じゃないとだめなのでしょうか。たとえば、全部縦しまでもいいような…。そこで、こんな実験。 【scene 07】 群れの中のシマウマの数を数える 用意したのは、ふつうのシマウマの群れの絵と、しま模様を縦にしたシマウマの群れの絵。どっちが早く数えられるか検証します。協力してくれたのは、東京都の成蹊（せいけい）中学校のみなさん、36名。ふつうのシマウマチームと、縦しまのシマウマチーム、二つのチームに分かれて、数える時間の平均値を比べます。その前に…。 【scene 08】 ふつうのシマウマと縦しまのシマウマ まずはみんなもやってみましょう。最初はふつうのシマウマ。何秒で数えられるかな。……。何秒でしたか？　続いて、縦しまの群れ。……。どちらが早く数えられましたか？　実は両方とも、15頭。 【scene 09】 群れの中でまぎれる効果？ ちなみに、両チームの検証結果は、ふつうのシマウマチームが平均23秒。縦しまのシマウマチームが、平均18秒。ふつうのシマウマのほうが、５秒余分に時間がかかりました。ということは、シマウマのあのしま模様は、群れの中でまぎれる効果があるのかもしれません。描（か）いてみたことで見つけた、シマウマのフシギ。ほかには、どんな理由が考えられますか？　ミカタがあれば、フシギが生まれる。「カガクノミカタ」。