水の流れ落ちるはやさと角ど

西馬音内小学校3年 ハート

1.研究したわけ

 ペットボトルをリサイクルのために水洗いしたときに、まっすぐ逆さまにしたら、水が落ちにくい気がしたので、水の落ちるはやさと角どの関係を調べてみようと思いました。

2.調べること

【実けん方ほう】

 水を入れた500mLのペットボトルをさかさにして、いろいろな角どにしたときに、水の流れ落ちるはやさがどうかわるのかをストップウオッチではかってみました。

  1.  角どは三角定ぎにある4種類の角ABCDを使いました。(右の図)

  2.  時間をはかるスタートは、せんをとった時の、ポンという音に合わせました。

  3.  ストップするのは、水が出終わったときです。
【予そう】

 わたしの予そうでは、まず一番おそいのは、Dだろうと思いました。空気が入ってきて、水がでるのをじゃまするからです。
 一番はやいのはBだろうと思いました。水と空気がちょうどよいところにあるので、入れかわりやすいからです。

3.実けんけっか

 ABCDそれぞれの角どで3回ずつ時間をはかってみました。
 そのけっかは次の表のようになりました。

1回目
2回目
3回目
8秒267秒817秒81
5秒445秒255秒56
5秒085秒385秒12
6秒936秒966秒75

 これをグラフにあらわすと、右のようになりました。

 私のよそうとはちがって、一番はやいのは、Cの角どの時だと言えます。また、一番おそいのはAの角どの時だと言えます。

4.この実けんで分かったこと

 ななめにしすぎても、まっすぐにしすぎても水が落ちるのがおそくなるからまっすぐからちょっとだけかたむけた方がはやく落ちるのだと思いました。だからCのところで、一番はやく水が流れ落ちたと思いました。

5.おまけの実けん

 2の実けんでは、ただ水を流したけれども、前にわたしは、Dのようにまっすぐにしたときに、水にうずをおこして速く落としていたのを見たことがあったので、そのやり方だとどうなるのかたしかめてみました。

【実けん方ほう】

 ペットボトルをまっすぐさかさまにして、右の図のアイウの3つのやり方をためしてみました。

 ペットボトルをぐるぐる回して、中にうずをつくってから水を落とします。
  
 ペットボトルを上下にふりながら水を落とします。
  
 ペットボトルを左右にふりながら水を落とします。

【予そう】

 わたしの予そうでは、 アのうずを作るやり方が、前の実けんで一番速かったCよりも、速く水が流れ落ちるのではないかと思いました。

6.実けんけっか

 アイウそれぞれの時間をはかってみると、次の表のようになりました。

(うずをつくる)3秒82
(上下にふる)5秒55
(横にふる)7秒57

 予そう通り、うずを作るアのやり方では、Cよりも1秒以上の差をつけて水が流れ落ちました。
 また、イのときは、Bと同じくらいのはやさになるので、たださかさまにして、水が落ちるのをまっているよりは上下にふった方が速く落ちます。
 そして、ウのときは、7秒以上かかっているので、横にふるとかえって水は落ちてこないと分かりました。

7.かんそうとか題

 ストップウオッチをおすタイミングがけっこうむずかしかったです。これまではよく分からなかった、ペットボトルの水を速く流れ落ちるようにする方法が明らかになって、楽しかったです。