2019年8月23日金曜日

科学おもちゃ「ポンポン船」のつくり方

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 ポンポン船は、アニメ映画「崖の上のポニョ」にも登場する船のおもちゃ。ろうそく等の熱で水蒸気をつくり、それを水中に吹き出して前進する。
 以前作ったときには、金属パイプを曲げるのに失敗して、何本も無駄にしたのだが、今回は、友人の手ほどきで、折らずに作ることができた

《 難関の金属パイプ曲げ 》
 銅のパイプが望ましいが、高価だし地方のホームセンターでは取り寄せになることも多いので、アルミパイプを使用する。しかし、銅にくらべて脆く折れやすいのが欠点。以前使っていた、外径6mmのパイプは、かなりの力を要する上に、成形の途中で折れることも多かった。
 今回、友人は、外径3mmのパイプを使っていた。曲げてコイルの形にする時は、傘の先端部分に巻きつけるのが最も良いそうだ。実際にやってみると、簡単に曲がり、力は必要なかった。巻きつける相手にきちんと密着させながら巻くのがコツ。

《 クロックス風サンダルを船体にする 》
 エンジンに該当する、金属パイプのボイラーができれば、ほぼ完成で、船体に適した素材には様々なものがある。私は100均のクロックス風ビーチサンダルを利用した。左右対称でないのが玉にきずだが、デザイン性に優れ加工もほとんど必要ない。



 水蒸気を断続的に吹き出すので、動き始めると船体が振動して波が起きる。上右の写真で波立っているようすを分かっていただけるだろうか?
 パイプ中の水がすべて水蒸気に変わると、停止すると考える人もいるが、パイプは熱い水蒸気を噴き出した分、冷たい水を吸い込んで補充するので、ロウソクが燃えている限り走り続ける。

《 走らせ方 》
 まず、パイプの中に水を満たす。スポイトを使ったり、パイプをくわえて口移しにしたりする。もう一方のパイプから水があふれるくらい一杯になったら、こぼさないように水面に浮かべる。
 ロウソクや着火剤など熱源となるものに点火して、少しの間待つと、沸騰が始まり船が前進する。

 自分でつくる「ポンポン船」は、パイプの中で水を沸騰させるので音を出さないが、昔のブリキ製のおもちゃは、ボイラーがうすい缶詰のような形で、加熱すると平らな部分がペコペコと動き、音を発する。
 そのため、元々はポンポンと音を出しながら走る、焼き玉エンジンを積んだ本物の船をさすなまえだったが、このおもちゃの船も同じなまえで呼ばれるようになったのだそうだ。

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