学生にとって夏休みは非常に楽しいものですね。
一方で、宿題の量にうんざりする人も多く、特に自由研究はどうしたらよいのか頭を悩ませたりしませんか？
今回は、そんな自由研究のネタに、凍らせたペットボトル使った実験を紹介します。
凍らせたペットボトルを使った自由研究とは？
この実験は非常に簡単です。
ペットボトルに水を入れて凍らせ、様々なもので覆い溶けるまでの時間を計測するだけです。
おすすめする理由は以下のとおり。
- 簡単にできる
- 材料費があまりかからない
- 科学的な根拠を明確に書くことができる
- 実生活にも役立つ
まず、ペットボトルを凍らせて時間を計測するだけというお手軽な実験です。
材料費も空いたペットボトルや自宅にあるもので出来るので、お金がかかりません。
更に、化学的な根拠も示すことができます。
溶けにくいものを見つけることができれば、実生活にも役立てるとい良いこと尽くめのため、非常におすすめな自由研究なのです！
実験の準備
まずは実験するための準備をしましょう。
- 同じ形のペットボトル（5～10本など好きなだけ）
- ペットボトルに巻く素材（タオル、サランラップ、新聞紙など身近にあるもの）
- 計量カップ（同じ量の水を入れるため）
- ストップウォッチ
- 記録用の紙と筆記用具
- （必要に応じて）カメラ・スマホなど
- 温度計（なくてもOK）
準備が整ったら同じ形のペットボトルに、同じ量の水（おすすめは2～300ml）を入れて凍らせましょう。
あまり水が多いと凍るのにも溶けるのにも時間がかかりますので、半分程度の水が良いです。
そしてもうひとつのポイントが『条件を同じにすること』です。
水の凍り方に違いがでると、実験の結果も正しく出ません。
ですので、立てて冷凍させ、場所をローテーションさせるのがオススメです。
凍らせるペットボトルは、比較用に何も巻かないものがあった方が良いので、巻く素材の数＋1本の冷凍ペットボトルを作りましょう。
実験開始！
ペットボトルの水が凍ったら、実験を始めましょう。
- 何も巻かないペットボトル
- サランラップを巻いたペットボトル
- タオルを巻いたペットボトル
- 新聞紙を巻いたペットボトル
- ダンボールを巻いたペットボトル
このように、様々な素材でペットボトル包んで並べたら、観察スタートです。
可能であれば、エアコンの効いた『温度が一定に保たれている空間』が良いです。
10分後、20分後など一定の間隔でどの程度溶けたか観察してみましょう。
カメラがあれば、撮影するもの良いですね。
温度計を使い、水の温度を記録するのも良さそうです。
実験のポイントとして、
- 包む素材の厚さをなるべく同じにすること
- ペットボトルと素材を隙間なく包むこと
- 包む素材も同じ部屋に少し置いて、同じ温度にすること
これらを守るとより正確な実験結果が出ますのでやってみて下さいね。
溶けるまで観察を終えたら実験は終了です。
考察を書いてみよう！
実験が終わり、結果をまとめただけでは物足りな自由研究になってしまいますね。
できれば、考察を書いてみましょう。
一番最初に溶けたもの、最後まで溶けなかったもの。
それがなぜそうなったのか？考えてみて下さいね。
この実験は『熱伝導』つまり、熱の伝わり方についての実験です。
似たような実験をしているサイトがありました。
ぜひ、参考にしてみてください！
レポートのまとめ方
最後に実験結果をレポートにまとめてみましょう。
レポートは以下のように書くのがおすすめです。
- この自由研究をやろうと思った理由
- 実験の手順の説明
- 実験結果
- 考察
- 感想
このような順番でまとめると、より良いレポートになりますね。
実験の手順や、考察で何か参考にしたホームページがあるときは、必ずURLを記載し、『このサイトを参考にしました』と記入しましょうね。
まとめ
アイディア次第で色々な実験が出来そうですね。
100円ショップの保冷カバーを比較したりするのも面白そうです。
ぜひ、自分だけのオリジナリティあふれた自由研究をしてみて下さいね！
