ロケット風車

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目的：

ロケット工学

論題：

作用反作用の原理

説明：

ゴム風船パワーの回転子（ロケット風車）を作る

編集者：

Roger Storm （NASAグレン研究センター）
オクラホマ州立大学　航空宇宙教育サービスプロジェクト

材料と用具：

消しゴム付鉛筆
ピン
ゴム風船
蛇腹付ストロー
ビニールテープ

手順：

１、ゴム風船を伸ばすために膨らませる。
２、ストローの蛇腹部から遠い方の端に風船の口をすっぽりかぶせる。空気がもれないように、ビニールテープを巻きつけて固定する。ストローの先端からを息を吹くと、風船が膨らむことを確認する。
３、ストローの先端を直角に曲げる。
４、指でバランスして、その重心点を見つけ印をつける。その点にピンを刺し込んで、鉛筆の上の消しゴム（先端が木の部分に届くように）に取り付ける。
５、手で弾くとストローが数回軽く回るように、ピンはあまりきつくしない。
６、ストローから息を吹き込んで風船を膨らませ、ストローを放す。

討議：

ニュートンの運動力学第三法則で論じる、作用反作用の原理で風船動力の回転子はくるくる回る。要約するとその法則は、全ての作用が、相反する同じ大きさの反作用を伴うことを述べている。このケースでは、風船は内部の空気をしめつけ、ストローを通って外へ噴出させることで作用を生じる。空気はストローの中で曲げられて、ストローに直角の反作用を与える。結果、風船とストローはピンを中心に回転する。

学習要点と質問：

この活動はどんな生徒でも実施可能である。しかしながら幼児の場合は、ピンを木に刺すところは補助が必要である。
あちこちの玩具屋さんやバラエティショップを覗くと、安い風船動力ヘリコプターなどを見かける。その機構は、３つの小さな翼が空気の通り道に取り付けられていて、それぞれのブレード端が等角度になっている。それを手に入れて風船回転子と比較するために試してみると良い。その玩具はホイッスルバルーンヘリコプター（笛付き風船ヘリ）というネーミングである。そのひとつが、STS-54スペースシャトルミッションで、玩具の物理学ライブ教室として宇宙飛行士によって使用されたことがある。このガイドブックの巻末にその玩具を微小重量状態で実験した映像を紹介しておいたので参考にしてほしい。

警告：

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