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最短5分!手軽にできるおもしろ科学実験10選(前編)夏休み自由研究にもオススメ!

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普段何気なく口にしている食べものや、使っている道具を使って、自宅で手軽にチャレンジすることができる科学実験を10種類ご紹介。身の回りの科学を通して、サイエンスの面白さを再発見してみませんか? 夏休みの自由研究にもおすすめです!

 

No.1 あまーいトマトを見分ける実験(所要時間5分)


〈必要なもの〉
・ミニトマト 10個ほど
・砂糖 大さじ2ほど
・水 500ml
・透明な深めの容器

〈手順〉
1. 容器に水を入れる。
2. ヘタをとったトマトを水に入れて、浮かんできたトマトがあれば取り出す。
3. 水に砂糖を大さじ1ほど加えよくかき混ぜる。浮かんできたトマトがあれば取り出す。
4. さらに残りの砂糖を加えてかき混ぜ、浮かんできたトマトがあれば取り出す。

〈解説〉
トマトが水に浮かぶかどうか確かめることで、大まかな密度の違いを調べられます。水に砂糖を加えていっても最後まで沈んでいたトマトが、砂糖水よりも密度が高く甘いトマト、ということになります。

 

▼やってみた!

道具を準備。

トマトを水のなかへ。今回は水だけで浮いてきたトマトはありませんでした。

砂糖を加えると、あら不思議。トマトが浮きました。

砂糖を加える→浮いてきたトマトを取り出す、と作業を繰り返して…

最終的にこんな結果に。

左から、一回目に砂糖を加えて浮いてきたトマト、二回目に砂糖を加えて浮いてきたトマト、最後まで沈んだままだったトマト、です。
食べくらべてみると、確かにちょっと甘さに違いがあるような気が! でも、水だけで浮いてくるものはなかったり、多少甘さに違いがあれど全部おいしい。スーパーに売られている普通のミニトマトのクオリティの高さを改めて実感しました。農家さん、おいしいやさいをありがとうございます!

 

No.2 バニラアイスを一瞬で作る(所要時間5分以内)


〈必要なもの〉
・牛乳 100ml
・砂糖 10g
・バニラエッセンス 少々
・氷 2カップほど
・食塩 大さじ4
・ボウル
・ジッパー付き食品保存袋 大・中 各1枚ずつ
・Tシャツ

〈手順〉
1. ボウルに牛乳と砂糖、バニラエッセンス2〜3滴を入れて泡立て器でよく混ぜる。
2. 1をジッパー付き食品保存袋(中)に入れて、空気が入らないよう閉じる。
3. 氷と食塩をジッパー付き食品保存袋(大)に入れてよく混ぜる。
4. 3の氷と食塩を入れた袋のなかに、2の袋を入れて、空気が入らないよう口を閉じる。
5. Tシャツの胴の部分に4を入れる
6. 裾の部分と、袖&襟元をそれぞれの手で握って、約1分間ぐるぐると振り回す。

〈解説〉
氷は溶けるとき周りの熱を奪うため、溶けたばかりの氷水の温度は一時的に0℃を下回ります。冷凍庫から出した氷は「溶ける→また凍る」を少しずつ繰り返しているのです。しかし、氷水に塩が溶けることで分子同士がくっつきにくくなり、再び凍ることができなくなります。そのため、ジッパー付き袋に入れた氷は、0℃より低い温度のままどんどん溶けていきます。さらに、液体は気体よりも熱伝導率がかなり高いので、冷凍庫に入れるよりも早く牛乳が凍るのです。

 

▼やってみた!

道具を準備。

砂糖のジャリジャリがなくなるまでしっかりと混ぜ合わせます。

空気が入らないよう、ジッパー付き袋に入れました。

氷&食塩が入った袋に、牛乳の袋を入れます。できるだけ氷で包み込むようにして入れました。

袋をTシャツのなかへ。胴の真ん中あたりに入れます。

1分間ぶんぶん回します! 三角筋や上腕二頭筋のあたりにじわじわ来ます。良いシェイプアップにもなりそうです。

袋から取り出したら完成!

しっかりと凍ってアイスになっていました。口どけもなめらかでおいしい! 暑い夏にぴったりの実験ですね。

 

No.3 ドライアイスでシャボン玉(所要時間5分)


〈必要なもの〉
・ドライアイス
・シャボン液
・お湯
・三角フラスコ
・ゴム栓とゴム管

〈手順〉
1. ゴム栓・ゴム管を接続しておく。
2. 三角フラスコにドライアイスを入れて、少しずつお湯を注ぐ。
3. 三角フラスコにゴム栓をして、ゴム管の先端にシャボン液をつけてシャボン玉を作る。テーブルに落としてみるなどして観察する。

〈解説〉
ドライアイスは二酸化炭素の個体で、直接個体から気体へと昇華します。消化スピードがかなり速いため、シャボン玉が簡単に膨らむのです。また、シャボン玉が弾んだり、手にのせることができるくらい丈夫になるのは、二酸化炭素が空気よりも重いことによる挙動や、シャボン玉内部の湿度が通常より高く、膜に水分補給がされやすいためだと考えられます。

 

▼やってみた!

道具を準備。今回はゴム管、ゴム栓が用意できなかったので、替わりにろうとを使って試してみました。

三角フラスコに水とドライアイスを入れると、シャボン玉が膨らんで…

手で持つことができたり、最後にテーブルの上でシャボン玉が少し弾みました。アイディア次第でいろいろな楽しみ方ができそうです!

ドライアイスは直接触れると危険なので、特にお子さんと一緒に実験するときは充分にお気をつけください。

 

No.4 重曹で簡単バスボムづくり(所要時間15分+乾燥に2日間)


〈必要なもの〉
・重曹 300g
・クリームタータ 150g
・エッセンシャルオイル 少々
・食品着色料 少々
・オリーブオイル 小さじ2
・流し型(シリコン製のものがおすすめ)
・水を入れた霧吹き
・ボウル

〈手順〉
1. ボウルにオリーブオイル、重曹、クリームタータを入れ、エッセンシャルオイルも数滴加える。
2. 食品着色料を加えて(少量で発色するので入れすぎに注意!)スプーンでよく混ぜる。
3. ボウルのなかの材料に霧吹きで数回水を吹きかけ、スプーンで混ぜる。
4. 手順3を何度か繰り返し、スプーンで押すと固まるくらいになったら流し型に入れる(スプーンや指でギュッと押し固めるように入れる)。
5. 風通しのよいところに置いて2日間ほど乾燥させる。
6. 乾燥したら型からそっとはずす。

〈解説〉
バスボムがお風呂のなかでシュワシュワと泡立つのは、重曹(炭酸水素ナトリウム)と酸性の物質が反応し、二酸化炭素が発生するためです。今回は、酸性の物質としてクリームタータ(酒石酸水素カリウム)を使用しました。クエン酸などを使用する場合もあります。

 

▼やってみた!

今回はエッセンシャルオイルの代わりに、ハッカ油を使ってみました。着色料は粉末タイプを使用。
霧吹きで水を加えるときは、一気に吹きかけすぎないよう注意しましょう。水が多すぎると混ざりにくくなってムラができてしまいます。少しずつ水を吹きかけて、かき混ぜて…と、様子を見ながら繰り返すのがポイント。

ボウルにオリーブオイルを入れます。

重曹を加えます。

クリームタータを加えます。

エッセンシャルオイルと食品着色料を加えます。

あとは霧吹きで少しずつ水を加えながらかき混ぜます。ボウル内で壁状に押し付けても崩れない程度になったら型に詰めて、2日ほど乾燥させます。

流し型の形状、混ぜ合わせる着色料やオイルの種類を変えることで、色々なパターンのバスボムづくりを試してみるとおもしろいですね!

※画像はイメージで今回の完成品ではありません。

 

No.5 ガムテープを発光させる!(所要時間5分)

〈必要なもの〉
・ガムテープ(布テープ系)

〈手順〉
1. ガムテープを30cmほどの長さに切る。
2. 粘着面同士を貼り合わせる。強く貼り付けすぎないようにするのがポイント。端の部分は貼らずに残しておく。
3. 貼り合わせたガムテープを勢いよく引きはがすと、剥がれる瞬間に粘着面が青白く発光する。

〈解説〉
くっついているものを無理やりはがすとき、強い力が加わります。その際、片方はマイナス、もう片方はプラスの帯電状態になり、放電が起こります。これは静電気による放電と同種の現象で、摩擦ルミネッセンスと呼ばれます。ガムテープの粘着面の発光も放電によるものです。

 

▼やってみた!

道具を準備。

ガムテープを貼り合わせてから引きはがすと…青い光が!

写真中央上部の縦に青く入った線が光です。暗くてちょっとわかりにくいので、もう少し部屋を明るくして撮影してみました。ガムテープの粘着面が青白く光っているの、わかりますか?

ガムテープをはがすだけで光が見られるなんて、おもしろいですね!

ガムテープのメーカーや材質によっても、光り方に違いが見られるのだとか。ぜひいろいろなテープで試してみてください! ちなみに実験自体は簡単ですが、上手く写真に収めるには結構な根気が必要でした…。ご参考として今回試したかぎりでは1枚の布ガムテープを縦に半分に割いて貼り合わせたのものが、力加減的にいちばんうまくいきました。

 

後編でも、自宅で手軽にチャレンジできる科学実験を紹介していきます。お楽しみに!

〈参考書籍〉
『「食べられる」科学実験セレクション』尾嶋好美・著/サイエンス・アイ新書(実験No.1、2)
『実験マニア』山田暢司・著/亜紀書房(実験No.3、5)
『科学の実験大図鑑』ロバート・ウィンストン・著/西川由紀子・訳/新星出版社(実験No.4)

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著者プロフィール:

リケラボ編集部

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