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【自由研究】水時計（漏刻）を作ろう！

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7/29,8/10,8/12に行った[「タック先生」と実験工作しよう！　自由研究のヒント」 【「水時計」をつくろう】
（【「時間」のけんきゅう】）]では、時間の関係で、「水時計」のキットをお渡しするだけに終わってしまいました。

今回、キットの使い方とあわせて、家でも出来る水時計実験についてお話したいと思います。

【オリジナル水時計キット紹介！】


  

「水時計」のキッズアース播磨町校オリジナルキットには

  • ケース
  • 階段型リモコン入れ
  • アイストレイ
  • 注射器
  • 曲がるストロー5本
  • 輪ゴム3本
  • ストップウォッチ（別売）
がセットされています。

組立そのものは簡単。
3分もあれば完成します。

  1. 「ケース」のフタを開けて、中を出します。
  2. 「ケース」の本体に「階段型リモコン入れ」を、フタに「アイストレイ」を置きます。
  3. 「曲がるストロー」を曲げて、「輪ゴム」で止めます（3本）。
  4. 「曲がるストロー」の長い方を「階段型リモコン入れ」の高い段に、短い方を下の段にセットしていきます。
  5. 「階段型リモコン入れ」の最後の段には「曲がるストロー」の短い方を挿し、長い方が「アイストレイ」に届くように調整します。
  6. 「注射器」の先に、「曲がるストロー」の長い方を挿し、短い方の先を斜めに少し切ります。

  


これで工作は完成です！

【水時計を起動させよう！】


では、さっそく水時計で時間を計ってみましょう！

まず、「階段型リモコン入れ」の一番高い段に水を入れ、挿してある「曲がるストロー」の短い方に
「注射器」に挿してある「曲がるストロー」の先を入れて、水を抜きます。

次の段に流れ始めたら、次の段に水をいっぱいにに入れ、さっきと同じように水を抜きます。
これを繰り返し、「アイストレイ」まで水が流れるようにします。

  

水が流れ始めたら、「ストップウォッチ」の出番。
「アイストレー」の1つが水でいっぱいになるまでの時間を計ります。
（最初のから計るのは難しいので、2個目に水が入り始めたところでスタートするとよいでしょう）

あわせて、「階段型リモコン入れ」の一番高いところに水を足して、水の流れを絶やさないようにしてください。


【水時計で計ってみよう！】


実際に計ってみました。


データにまとめましょう。

1 2 3 4 5 6 7 8
1回目 - 0 14 28 44 58 72 88
2回目 - 0 24 62 102 130 160 194
3回目 - 0 17 34 52 68 84 100
4回目 - 0 18 40 66 94 118 138
5回目 - 0 14 32 56 82 102 124

このデータをもとに、2個目から3個目、3個目から4個目…にかかった時間を調べます。

2→3 3→4 4→5 5→6 6→7 7→8 平均
1回目 14 14 16 14 14 16 14.7
2回目 24 38 40 28 30 34 32.3
3回目 17 17 18 16 16 16 16.7
4回目 18 22 26 28 24 20 23.0
5回目 14 18 24 26 20 22 20.7

1回目と3回目に良いデータが取れましたね。

他の回で上手くいかなかった理由は
  • 途中で水がきれてしまった
  • 一番上ではないところに水を足した
  • ストローに触ってしまった
などが原因として挙げられます。

これらを踏まえて、実験を繰り返せば、「アイストレー」の1つを満たすのにかかる時間が、ほぼ同じであることが分かると思います。
しかも、条件さえ整えば、いつ実験しても、同じスピードで水が満たされます。

実際の水時計は、垂直に立てられ、水の深さで時間が分かるようになっているので、
時間を計りながら、目盛りを入れていくと、より正確に時間を計ることが出来ます。
  

明石市立天文科学館さんでも、今年、水時計の作り方を紹介されていました。



作り比べて見ると面白いかもしれませんね。
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