☆完成までの目安:①空気でっぽう 5分
②肺(はい)のモデル 10分
用意するもの ~空気でっぽう~
- ペットボトル
- ふうせん
- ビニールテープか布テープ
- はさみ
- 的になるもの(軽い物ならなんでも)
実験方法 ~空気でっぽうの作り方~
ペットボトルの底の部分を切り取ります。
切り取ったあとのペットボトルのふちは、ギザギザして危ないので、あつかいに気を付けましょう!
つぎに、風船を切ります。写真のように、下部分がたくさん残るように切りましょう。
切り取った風船の下の部分を、先ほどのペットボトルの切り口にかぶせます。
少し難しいですが、たくさんかぶせるより、少しだけかぶせた方が、
完成した空気でっぽうのパワーが増します。
かぶせた部分をテープで止めます。そして、風船の口をしばります。
これで完成です。
下の動画のように、風船のしばった口を引っ張ってはなすことにより空気が勢いよく出ることで、
てっぽうのように的にとどきます。
続いて肺のモデルの作り方です。
空気でっぽうをそのまま使うことで、時間を短縮できます。
用意するもの ~肺のモデル~
- 空気でっぽう
- 風船
- 輪ゴム
- ペットボトルのふた
- 千枚通し(キリやはんだこてでも良い)
- 接着剤(時間が無いときは瞬間接着剤、あるときはセメダインCの方が良いです)
- ストロー
肺のモデルの作り方
ペットボトルのフタに千枚通しで穴をあけます。
穴の開いたペットボトルのふたに、ストローを通します。
穴の大きさが小さいと、ストローがつぶれることがありますが、
空気が通っていれば問題ありません。
フタの下側のストローの先に風船をつけ、輪ゴムで何重にまいて止めます。
つけた風船をペットボトル空気でっぽうに入れ、ふたを閉めます。
ふたを閉めおわったら、ストローとキャップの境目を接着剤で止めます。
接着剤がかわいたら完成です!
下の動画のように、風船のしばり口を引っ張ると、中の白い風船がふくらみ、
ぎゃくに、ふうせんのしばり口をおすと、白い風船がしぼみます。
なんで風船がふくらむの? ~肺のモデルの原理~
まず、肺(はい)は心臓(しんぞう)のように、筋肉でできていないため、
自分から伸び縮(ちぢ)みすることができません。
そこで、肺の下にある、横隔膜(おうかくまく)という筋肉をつかって肺を動かし、
呼吸(こきゅう)をします。
深呼吸をするとき、息を吸うと胸(むね)がふくらみ、息をはくと胸がしぼむのが分かると思います。
これと同じことが、ペットボトルの中で起こっています。
上の図では、より本物の肺に近いモデルで書かれています。
図のペットボトルの下の黄色い風船が、横隔膜(筋肉)です。
筋肉なので、自在に動かすことができます。
黄色い風船を下に引くと、ペットボトルの内側(体でいうと胸の中)の体積(たいせき)が大きくなります。
ペットボトルの内側がスカスカになるので、その部分を埋(う)めるように、
外側から空気が入ります。その空気をうけて、ピンクの風船(肺)がふくらみます。
これで肺の中に空気がはいったので、酸素(さんそ)や二酸化炭素(にさんかたんそ)を交換(こうかん)することができます、
空気が入りっぱなしでも困るので、空気を出さなければなりません。
今度は、さっきと逆に、横隔膜(黄色の風船)が上に動きます。
すると、胸の中が押しつぶされるので、そのときに肺も押されて中の空気が抜けます。
これを繰(く)り返すことによって、肺が膨(ふく)らんだりしぼんだりして、呼吸をすることができるというわけです。