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おもしろ科学実験室(工学のふしぎな世界)

踊る紙コップを作ろう

2017年1月13日
香川大学 工学部 知能情報工学科
准教授 石原秀則

紙コップを振ると踊り出すおもちゃを作ってみよう。飾り付けで楽しいオリジナルの人形にしてみよう。

材料を準備する

図1:材料と道具図1:材料と道具
  • 紙コップ×2ヶ、ナット(M10の場合は1個、注釈参照)
  • 輪ゴム×2個、爪楊枝(またはマッチ棒)
  • ビニルテープ
  • はさみ(あれば、千枚通しまたはアイスピックなどの穴を開ける物)

※ナットはおもりにする物なので、おもりになるものであれば、特に制約はありません。
輪ゴムを取り付けるので、穴が開いていると便利です。

作ってみよう

  1. 輪ゴムにおもりを取り付ける

    輪ゴムにおもりを取り付ける
    ナットに、輪ゴムを二つ取り付けます。
    まずは、どうやってつけるか自分で考えてみよう。できなかったら、「輪ゴムの取り付け方」を見てみよう。
    つけた後、輪ゴムがとれやすい場合は、テープ等で輪ゴムが外れないようにしてください。

  2. 紙コップに穴を開ける

    紙コップに穴を開ける
    千枚通しやアイスピックなどで、2つの紙コップにともに穴を開けてください。
    千枚通しやアイスピックがない場合は、カッターなどでもよいですが、ケガをしないように注意しよう。
    穴の大きさは5~8mmぐらいで、大きめの方が後の作業がやりやすくなります。
    穴の位置は、紙コップの底の部分ですが、中心よりは少しずれている方がよいです。

  3. 紙コップの内側におもりをとりつける

    紙コップの内側におもりをとりつける
    紙コップの内側から、おもりの輪ゴムを紙コップの底の穴に通して、爪楊枝にひっかけて止めます。
    爪楊枝は半分に折っておきましょう。または、爪楊枝を日本使ってもよいですが、紙コップの底に収まるように、長さを調整しておいてください。

    重りの取り付け方

    1. 紙コップの内側から、そこの穴を通して、輪ゴムを引っ張り出します。

      紙コップの内側から、そこの穴を通して、輪ゴムを引っ張り出します。
      紙コップの内側から、そこの穴を通して、輪ゴムを引っ張り出します。
    2. 外に出した輪ゴムに爪楊枝を通して、止めます。

      外に出した輪ゴムに爪楊枝を通して、止めます。
      外に出した輪ゴムに爪楊枝を通して、止めます。
    3. 爪楊枝の抜け落ち防止のためにテープを貼ろう。

      爪楊枝の抜け落ち防止のためにテープを貼ろう。

    4. 中の重りはこんな感じ。

      中の重りはこんな感じ。

    5. もう一つの紙コップにも中を通して、輪ゴムを取り付けます。

      もう一つの紙コップにも中を通して、輪ゴムを取り付けます。
      もう一つの紙コップにも中を通して、輪ゴムを取り付けます。
  4. 紙コップをつなげます。
    重りを中に取り付けたら、二つの紙コップをつなげましょう。
    あまり力を入れすぎて、つぶさないように注意してください。

    紙コップをつなげます。
    紙コップをつなげます。
  5. 完成!

    完成!
    これで完成です。後は自由に飾り付けをして遊んでね。
    遊び方は、頭をつかんで振るだけ!!

  6. こちらの動画を参考にしてね。

飾り付けをしよう

  1. 飾り付けをしよう

    色紙、カラーペンなどを使って、自分だけのオリジナルキャラクターを作ってみよう。

  2. 飾り付けをしよう

    ビニルテープや、ビニルひもなども使えるよ。いろいろな材料を試してみよう。

おまけ

踊る原理:

紙コップの中の重りが、輪ゴムでつながれています。振ることで輪ゴムがねじれ、それが元に戻るとき、回転の中心がずれていることで、紙コップが踊ります。 ですから、あまりきれいに作りすぎて、重りの回転の中心が、紙コップの中心に来ると、あまり、踊らなくなります。

工夫のポイント

  1. 透明なプラスティックカップを使っていただくと、内部の構造を見ることができます。
  2. 重りを軽くするときと重くするときで、どうなるかを実験してみよう。
  3. 倒れやすいときは、どうしたらいいだろう?一つの方法は、重心を下げることですが、どうしたら重心を下げることができるかな?

勉強ワード:

次の言葉について、勉強してみよう。

  1. 重心
  2. 回転中心
  3. 慣性力

参考資料:

教室等で作り方を配布する際は、こちら(PDF:214kB)をお使いください。

本コンテンツに関するお問い合わせ等はこちらまで
かがわ源内ネットワーク(香川大学工学部内)
URL: http://imd.eng.kagawa-u.ac.jp/gennai

※このページに含まれる情報は、掲載時点のものになります。

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