レッスン風景【コマ/コマスターター】いろいろな形のコマを作って、長く回るコマを作ろう!
LEGO Educationシリーズの、WEDO2.0を使った授業を行いました。
本日のカリキュラムは【コマ/コマスターター】です。
カリキュラムのなかで少しふれている『どんぐりに爪楊枝をさして作るコマ』も「作ったことあるよ~」と教えてくれたり、『ベーゴマ』の絵を見て「見たことある!おじいちゃんの車に入ってた!」といったお話をしてくれて、俄然興味を持ってくれました!
講師陣は子どもたちがベーゴマを知っていることにビックリ!
今回は馴染みのLEGOでコマを作っていきます!
どんなコマが何秒くらい回転し続けるのか??検証しながら勧めていきましょう。
コマが回るのはなぜ??
物というのは外から力が加わらない限り、動き出したらそのままの運動をずーっと続けるという性質があるんです。
この性質を難しい言葉で【慣性(かんせい)】というんですが、もし真空の中でコマを回すと、コマはこの慣性の力でずっと回り続けることができます。
でも、実際はコマを回しても時間が立つと倒れて止まってしまいますよね・・・。
地球上、例えば机の上で回すと机の上の【摩擦(まさつ)】があるし、コマの周りをおおう【空気にも抵抗】があるんです。だからちょっとゆるく回すとすぐにコマは倒れてしまいます。ある一定の力で回さないとコマは回らないのです。
かといって、いくら速く回しても、摩擦などの抵抗に負けて、いずれは止まってしまいます。
また、ものには重さがあります。地球上の全ての物体には地球の【重力】がかかります。
こういったいくつもの理由で、コマは時間が立つと止まってしまうのですね。
見本をまねして作ってみよう
回すための『コマスターター』と『コマ』を作ります。
今回のカリキュラムは作り方の設計図がありません。
写真(図)を見て、裏側がどうなっているのかな?ギアはどのように噛み合っているのかな??といったように、想像しながら自分なりの解釈で作って行きます。
コマの図がありますので、まずは見本を参考に作ってみました。
どんな形のコマが長く回るのか?検証!!
完成したら実際に回してみて、どんな形のコマが長く回るのか?検証してみます。
最初は手で、楽しみながら回していましたが、人の手で回すと力の入り具合が一定ではないので同じように回すことが難しいこともわかりました。
ですので、コマスターターを作り、より安定した回転を加えられるようにしました。
)ギアの組み合わせ
コマスターターにも早く回転させる工夫があります。
それは『ギアの取り付ける場所』です。
レースカーなどのカリキュラムで早く走る車を作るときに、【モーター側のギアは大きく/タイヤ側のギアは小さく】というポイントを学んでいます。
このコマスターターも、コマに早い回転をつけるためには、回す方には大きいギアを、コマ側には小さなギアをつけることでより加速した回転をつけることが出来るんですね!
検証結果をまとめてみると・・・?
一度だけの検証だとムラがあるので、3回ずつまわしてみて、一番長く回ったコマはどれかを確認しました!
①重心の位置を低く
②テーブルとの接地面を丸く
③コマの外側を重く
すると、コマは長く回り続けることがわかりました。
楽しいコマが完成!
最後に自由にコマを作ってもらいました。
フィグをたくさん乗せて、楽しいメリーゴーランドが出来上がりました!(本人曰くメリーゴーランドではないそうです笑)
・・・・・ラーメンマン??
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