2022年11月の記事一覧

水ロケットのスピードの研究⇨水ロケット・ペットボトルロケットの名前をかえる日②

　前回、水気ロット発射直後の様子を画像で見ていただきました、今回はまずそのスピードの分析からはじめましょう。

　みなさんは水ロケットが打ち上がるスピードはどのくらいだと思いますか？

　車の平均時速である６０ｋｍ／ｈ（時速：一時間で６０ｋｍすすむ速さ）くらいでしょうか？
　１００ｋｍ／ｈ（時速）くらいはあるのでしょうか？
　世界最速の車〈ブガッティ・シロン〉が出した４２０ｋｍ／ｈのスピードはあるのでしょうか。

　もっと早くて、たとえば音速３４０ｍ／Ｓ（秒速：１秒で３４０ｍすすむ速さ）くらいはあるのでしょうか、音速はマッハといいます、時速にすると１２２４ｋｍになります。

　では予想してみてください。

　今回〈たの研〉で実験した水ロケットの発射の時のスピードは？

　ア．車の一般道での平均スピード６０ｍ／ｈくらい

　イ．高速道路の制限速度１００ｍ／ｈくらい ※沖縄の制限速度は８０ｍ／ｈ

　ウ．最高速の車４２０ｍ／ｈくらい

　エ．音速３２０ｍ／Ｓくらい

　オ．その他

どうしてそう思いましたか？

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予想してからね

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予想してからね

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　では私が動画を編集する時に使っているソフトを使って分析してみましょう。
　ただしこの研究はスピードの研究用に残した画像ではなく、打ち上げを概観するための画像を解析したものです。正確なデータではなく〈おおよそこう考えられる〉という内容だと了解して読み進めてください。

　左側に数字がでていて〈時間；分；秒；フレーム数・コマ数〉の順に示されています、フレームは１秒を６０に分けています。１フレームは〈約０.０１７秒〉ごとに刻まれます。

　水ロケットが打ち上がりだしたコマがこれです、左下に１分４４秒５２コマ目とあります。確認してください。

　同じ１分４４秒の５７コマ目がこれです、ペットボテルは雲と重なってしまっているのですけど、スタッフの体躯から概算して３ｍくらいは上がっているでしょう。

　５コマでですから　０.０１７　X ５　＝　０.０８５秒　です。
　１秒ではなく０.０８５秒でこんなに高く上がっているわけです、目の前で見ているとあまりの速さにびっくりします。

　０.０８５秒で３mということは１秒では

０.０８５秒：３m ＝　１秒：X m

　X m＝３÷０.０８５
　　　≒３５m 　　
秒速３５ｍ、１秒あれば３５mすすむ速度です。

　時速に直すと　X６０　X６０で〈１２６０００ｍ〉　時速１２６Kmになります。
　高速道路の制限速度を超えるスピードで一気に上昇しています。

　私は目の前で見ていて、もしかすると音速並みかと思っていたのですけど、そこまでは達していません。

　とはいえこんな簡単な水ロケットが、発射から１秒程度で時速１００ｋｍ越えのスピードに到達するというのはすごいことだと思うのですけど、どうでしょう。

　その後のスピードがどうなっていくかは、さらに別な動画が必要になるので、ここでスピードの解析は一息つきましょう。

　さて、タイトルに戻って〈水ロケット〉と呼んできたこのロケットの名称を変える必要があるという話にいきましょう、次回がこのシリーズの区切りです。

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水ロケット・ペットボトルロケットのスピードの研究⇨名前をかえる日が来たようです①

　アウトドア撮影会で発見したことがたくさんあります、水ロケットのスピードもその一つです。

　まず写真をご覧ください。

　たの研の〈水ロケット〉は他の多くの人たちが作っているコテコテのタイプではなく、ごくごくシンプルなタイプ、炭酸飲料を飲んであまった容器をそのままつかいます。いろいろな工夫をこらして二段型にしたりスタイリッシュにして飛ばすロケットより、多くの子どもたちの不思議さ知的好奇心を高めてくれることを体感してきたからです。

　普通の空気入れでペットボトルに空気を入れていきます、専門的なタイプがやるのではなく、空気入れをあまり使ったことのない女性の力で試してもらっています。

　たの研のスタッフがｉＰｈｏｎｅで撮った動画をスロー再生してみてみましょう。