2026/06/07 14:47

夏の日差しで、地面が触れないほど熱くなる前に、外で水を使う実験をすることにしました。


水と関わる授業は、冬から春にかけても「フレグランスウォーター作り(蒸留)」、「砂浜で砂鉄取り」、「アルミホイルの船を浮かべる」など、いろいろ行ってきました😄。でも生徒達が一番楽しそうなのが、水を「浴びるように」体感できる授業です。

今回は、外で水の飛び方を観察しました。穴を開けたペットボトルを持って人が動いたとき、飛び出る水の道筋がどう変化するのか観察します。ホースの口を左右に振ったとき、水がくねくねと曲がって飛んでいくのを見たことがあると思います。多くの人が経験として知っていることですが、水の飛び方を細かく観察し、さらに直感的には想像できない動きも観察して、その理由を考えたいと思います。

では、水が横向きに飛び出るように手で持って、同じ速さで前に歩き続けると、水はどう飛ぶでしょうか?残像のように後に曲がって見えると思いがちですが・・・。

まっすぐ、真横(ほぼ)に出ていますね。これは、走る車の中でボールを真上に投げると手元に戻ってくるのと同じで、真上に投げているつもりでも、実際は(車の外から見れば)斜め前に投げているのです。「慣性の力」です。(やや後ろ向きに出ているのは、ペットボトルから水が出る際の風圧や水の粘り(表面張力)のせいだと思います。)

では水が前に飛ぶように持って、その場で回転してみたらどうでしょうか。これはホースから出る水と同じで、回転方向の反対側に「曲がって」飛んでいるように見えます。

不思議なことは、水が手前(自分の方)に飛んでくるように持って回転したときに起こります。これは、カメラでうまく撮影できなかったのですが、水は回転方向に「先回りするように」飛ぶのです。

↑は、生徒が自分で考えて水の飛行経路を予想したものです。慣性の力によって水がどの向きや距離に飛ぶかをかなり正確に描き(遠くまで飛んでいる水滴)、なぜ回転方向に曲がって見えるのかが分かります😳。

この「回転する面」の上で慣性の力がもたらす結果は、台風の風や雲の流れがいつも一定方向(北半球では常に反時計回り)であることにも繋がります。台風の写真を見る度に、今回の授業を思い出してもらいたい、と思いましたが、台風の話まではできませんでした😅

やや難しい話だったので、水が流れ出るのを楽しむ生徒、水が曲がるように見えるのに興味を持つ生徒、水の向きを予想する生徒、予想外の水の動きに驚く生徒まで、いろいろでした。「水は複雑だ」と言った生徒もいました。身近な水がいろいろな動きをして「面白い」と感じてくれたなら、また1つ理科の学びができたと思います。