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Contributed By: JASON Foundation for Education
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Experiment Category:
Objective:
橋を設計して作ってみます。 科学者たちは、傷つきやすい熱帯雨林の樹冠を研究するときにこの橋を使います。 樹冠とは、木のてっぺんの高いところにある、熱帯雨林の一番上の層のことです。 ここには他の場所には見られない昆虫類、は虫類、両生類、ほ乳類、植物がたくさん生息しています。
What You Need:
- 鉛筆
- 紙
- 定規
- アイスキャンディーの棒 20 本
- 太い糸または細いひも 2 m
- ゼムクリップ 6 個
- つまようじ 20 本
- ストロー 6 本
- イス 2 脚
- 接着剤
- ガム・テープ
- 巻尺 (または長尺の定規)
- 約 420 cc のスープ缶 (開缶前のもの)
To Do and Observe:
皆さんはペルーの熱帯雨林の研究者です。
木のてっぺんの高いところを研究するために、熱帯雨林の中に運び込むことのできる資材 (上記にリストしたもの) のみを使って、橋を作らなければなりません。
試してみよう:
1) 橋を設計して作ってみましょう。橋のパーツは次のとおりです。
- イス 2 脚 (イスの座部が観察ポイントになります)。
- 床からイスの座部までスープ缶を持ち上げることができる滑車システム。
- 高さが (床から) 25 cm、長さが (一方のイスの脚からもう一方のイスの脚まで) 40 cm の橋。橋は、スープ缶の重さに 30 秒間耐えられるくらいの幅と強度がなければなりません。
2) 鉛筆、紙、定規を使って、実寸で橋の設計図を描いてみましょう。
最初に、使う予定の資材をリストアップして、使う予定の場所を書き出しておけば、
橋を作る際に役立ちます。
3) 設計が終わったら、アイスキャンディーの棒、ひも、ゼムクリップ、つまようじ、ストロー、イス、
接着剤、およびテープを使って橋を作ってみましょう。
巻尺 (または長尺の定規) とはさみは道具として使うことができますが、
橋のパーツにすることはできません。
資材をすべて使う必要はありませんが、リスト以外のものを使ってはなりません
(熱帯雨林の中にはこれしか運び込めなかった、ということを思い出してください)。
4) 橋を作ったら、テストしてみましょう !
橋の中央にスープ缶を静かに置きます。
橋が缶の重さに 30 秒間耐えられたら、成功です。
滑車を使って、イスの座部まで缶を持ち上げてみましょう。
What's Going On:
樹冠に架ける橋は、ほかの橋とは異なる独特のものであり、作るのが大変です。
この橋は、研究者と研究用の機材の重さを支えられるだけの強度がなければなりません。
しかし、クレーンのような重機や重い支柱、建築資材などを運び込むと、傷つきやすい生態系を破壊してしまいます。
通常、実際の橋は、橋を使う人間の安全を確保するため、支えなければならない重さの 4 ～ 5 倍の重さに耐えられるように設計されています。
皆さんが作った橋は、スープ缶 5 個分の重さにも耐えられますか ?
もし耐えられないようなら、どのような変更が必要でしょう ?
どのような種類の資材を使うことができるでしょうか ?
Parent/Teacher Tips:
子どもたちが橋を作ってテストする前に、橋の設計について一緒に考えてあげましょう。
安全で強度のある橋の特徴をリストアップしましょう
(たとえば、研究者の体重に耐えられるくらいの強度がなければならない、
樹冠を壊してはならないなど)。