実験と観察はとても大切だと思って、いろいろと試しています。
100均や空き缶・段ボールを利用して作れるものはなんでも作ります。
いきあたりばったりで工夫を楽しんでいます。

2019年5月19日日曜日

★化学★リトマス紙のかわり「ブルーベリー紙」を作りました

黒豆やあずきの煮汁でリトマス紙代わりになるか試しましたが、あまりきれいではなかったので、色が濃いことで有名なブルーベリーを使ってみました。

ブルーベリーはスーパーで買ったものをすりつぶして、コーヒーのフィルター紙にしみこませました。写真で、むらさき色のたんざくは、つぶしたブルーベリーで染めた、もとの色です。

うすい塩酸 (左)で赤、アンモニア水 (右)で青(黒みがかっていますが)になりました。

すりつぶしたブルーベリーのほかに、できあいのブルーベリー飲料(ブルーベリー黒酢というもの)も使ってみました。

アンモニア水をたらすと、左側のようになりました。右ははじめの色です。 

ちなみに「ブルーベリー紙」を作っているようすはこんな感じです。自然に染まるようにクロマトグラフィの原理を使いました。

2019年5月11日土曜日

★生物★ホウレンソウの色素を分析しました

いろいろなものに色がつく、そのもとになっている「色素」ですが、花の色や葉の色がなにでできているのかをだいたい知ることができる「ペーパークロマトグラフィ」という方法が使われます。

だいたいのやり方は、ネットのあちこちに書いてあるので、ここでは、ほかの人と違うかもしれないところだけを書きます。

結果を見てください。下の写真で、上半分が黄色に、下半分が緑色になっています。
これは、ホウレンソウの葉に含まれる成分が分かれたようすです。
ホウレンソウ色素が分かれたようす
(たぶんですが、黄色がカロテンで緑色がクロロフィル(葉緑素)だと思っています。)

つかった道具はエタノール以外は100均で手に入れたものです。コーヒーのフィルターの紙を使いました。ホウレンソウの葉を一枚とって、細かく切って、台所のすりばちでゴリゴリとすりおろしました。ねとねとの液になったところで、コーヒーフィルターの紙のはしの方にすりつけました。

水とエタノールを1:1にまぜた液が、長方形のコーヒーフィルターの紙をつたって登っていくのにつれて、色素が分かれていきました。
ホウレンソウの色素が分かれていくようす
使った道具

準備実験の結果
準備としてやった実験の結果も書いておきます。
液として水だけをつかったときは、分かれるようすはありませんでした。
塗料のうすめ液(たぶんトルエン)を使っても分かれませんでした。
水とエタノールをまぜた液を使ったときに一番うまくいきました。

ほんとうは、葉緑素にも二種類あって、それらを分けることができたらよかったのですが、そこまではできませんでした。また、黄色がカロテンかどうかの証拠もまだないので、それは別な方法で確かめないといけません。

以上です。

Wikipediaによるクロマトグラフィの説明:
クロマトグラフィー (英: chromatography) は、ロシアの植物学者ミハイル・ツヴェットが発明した、物質を分離・精製する技法[1]。物質の大きさ・吸着力・電荷・質量・疎水性などの違いを利用して、物質を成分ごとに分離する[1]。

のだそうです。


2019年4月20日土曜日

★化学★リトマス紙の代わりになるものを探して

酸性かアルカリ性かを調べるのに使うのはリトマス紙ですね。赤いリトマス試験紙がアルカリ性の水溶液にふれると青くなり、青いリトマス試験紙が酸性の水溶液にふれると赤くなります。中性だと色は変わりません。

あじさいの花の色は、生えているところの土や、ふった雨が酸性かアルカリ性か中性かによってちがう色になるといいます。食べものには、いろいろな色のものがありますが、酸性とアルカリ性で色が変わるかどうか、たしかめたくなりました。そこで、台所で色のついた食べ物をさがしました。

むらさき色の野菜ジュース、リンゴジュース、黒豆、あずき、こう茶を使うことにしました。

黒豆、あずきはなべで煮て、煮汁をとりました。野菜ジュース、リンゴジュースは、コーヒーフィルターでこして使いました。

酸性の液体には、お酢を用意しました。アルカリ性の液体にはパイプクリーナーを用意しました。薄いですが水酸化ナトリウムが入っています。



 この写真は何も加えない色です。
さて、実験の結果です。どうなったでしょうか。
むらさき色の野菜ジュース、りんごジュース、こう茶、あずき、黒豆の順に写真をのせます。どれも、パイプクリーナーだと黒っぽくなり、お酢だと色が薄くなりました。

リトマス紙のように、まったくちがう色になるとよかったのですが、色が濃くなるか薄くなるかという感じでしたので、すこし期待はずれでした。
しらべたら、「むらさきキャベツ」がおすすめだそうなので、次にためしてみたいと思います。
「むらさき色の野菜ジュース」
パイプクリーナーだと色が黒っぽくなった。
お酢だと薄くなった。
りんごジュース
あまり変わらないが、
パイプクリーナーだと色が濃くなった。
お酢だと色が薄くなった。

こう茶(ホワイトボードを書き直すのを忘れました。
りんごジュースとありますが、こう茶です。)
パイプクリーナーだと色が濃くなった。
お酢だと薄くなった。


アズキの煮汁
パイプクリーナーだと色が濃くなった。
お酢だと薄くなった。

黒豆の煮汁
パイプクリーナーだと色が黒くなった。
お酢だと薄くなった。







2019年4月4日木曜日

★物理★歯車で「こま」を作って遊びました

今日は歯車で遊びました。

実は、はじめ、歯車のはたらきがよくわかるような実験を、何か考えてみようと思ったのですが、なかなかアイデアが浮かびませんでした。

とりあえず、軸になる鉄の棒を差し込んでみましたが、これが固くて差し込みにくいのです。いろいろやってるうちにコマの形になってしまいました。

それではコマで遊ぼうということになりました。回すだけではなくて、回っている時間と、美しさとで競うことにしました。

そこでまずコマを5個作りました。

1号くん、2号くん、...5号くんまでの5個です。
実をいうと1号くんは歯車ではなくプーリー(日本語だとかっ車)です。




美しさの基準は色と形です。

1位は時間が8秒で美しさを41点にした1号くんです。
色がひとつだけ黄色だからなのと、歯車ではなくてプーリーだからひいきしました。
いちばん長く回っていたのは3号くんで12秒でした。たぶんいちばん大きい歯車だと思います。

つづいて、歯車の動きを確かめる実験をしましたが、それはまた次の回に...

2019年3月24日日曜日

★光★空き缶とボール紙で望遠鏡を作りました

あき缶と100均の虫メガネなどを使って望遠鏡を作りました。
これがこのブログの最初の実験です。

上下と左右がどちらも逆むきに見えます。地上のものを見るのには不便ですが、天体望遠鏡には使われています。(ケプラー式と言います)

目でのぞくがわのレンズを接眼レンズといい、反対側のレンズを対物レンズと言います。
対物レンズは虫メガネ、接眼レンズにはスマホのマクロアタッチメントを使いました。

望遠鏡の外がわはコーヒーの空き缶と、丸めたボール紙で作りました。
接眼レンズには、空きかんのフタにレンズよりすこしだけ小さい穴を開けて、レンズをのせてグルーガンでとめました。

望遠鏡
接眼レンズの部分のかく大は下の写真です。
接眼レンズ






★電気★段ボールで発光ダイオードじゃんけんボックスを作りました



今日はじゃんけんボックスを作ります。
発光ダイオードでグーチョキパーです。
青がグーで 赤がチョキで緑がパーです。

ダンボール箱にコンパスの針で穴を開けて発光ダイオードをはめ込みました。固定はグルーガンで行いました。発光ダイオードには、足の長い方と短い方があるので、間違えないようにしなければいけません 。

じゃんけん....
グーとチョキとパーからひとつを選んで、どれかが光るようにする必要があります。
一人がスイッチを3つ使うので、スイッチ代わりに、くぎを段ボール箱にブスブスブスと3x2=6本、さしました。そして取り付けた発光ダイオードをエナメル線でつなぎました。

あと、このあいだ抵抗をつながずに光らせようとして、青以外の発光ダイオードがこわれてしまったので、今回はちゃんと抵抗を入れました。

はじめ電池を一組で済ませようと思って、対戦相手と自分と、両方とも一つの電池ボックスにつなげました。すると、二人とも同じ色だと両方とも光るんですが、ひとりが赤でもうひとりが青のように、違う色を選ぶと、なんと、どちらかしか光らないことがわかりました。



相手と自分とに、それぞれ電池ボックスをつなげばOKでした。

遊び方です。
じゃんけんぽんの合図により、くぎに線でさわると発光ダイオードがつきます。

後出しじゃんけんも、おもしろいです。
一人がパーを出したら、もう一人はかならずチョキを出して絶対に勝たなければいけないというルールです。まちがえないようにして絶対勝ちましょう。



おしまい。








2019年2月17日日曜日

★電気★エナメル線を手に入れて電磁石を作りました

電車も掃除機も洗濯機も冷蔵庫もみんなモーターで動いています。

その力のもとになるのは電磁石の力です。
力のようすをたしかめるために、原始的な電磁石を作ります。

厚紙を巻いて筒を作りました。それにエナメル線を巻きました。250回くらい巻きました。筒の中に鉄のボルトをごろんところがしてあります。鉄心です。

この写真はコイルに電流を流していないので、方位磁石は北を向いています。

次の写真では乾電池一個につなげてスイッチをいれたところです。方位磁石の針が引きよせられて南にかたむきました。

 強い磁石にしたいので、鉄心を筒のなかにぎっしりつめこもうと思って、はりがねをたくさん切って筒につめていきました。
ぎっしりつめたところを見てください。
次回は、このぎっしりつめた鉄心を使って、強い磁石ができるか確かめたいと思います。


本日のつけたし
1820年 - ハンス・クリスティアン・エルステッドが、電気を通した導線の近くに置いた磁針が振れる実験で、電流の磁気作用を発見。(Wikipedia、「電磁気学の年表」)
そのなんと199年後、
2019年 - ブログ主は、電気を通したコイルの近くに置いた磁針が振れる実験で、電流の磁気作用を再発見。

さらにつけたし
こんな本を見つけました。たまたま図書館にあったので借りてきました。
とても詳しいです。強い電磁石の作りかたがわかります。この方は、電磁石が気に入ったあまり、自動エナメル線巻き機や、強さ測定そうちも作ってしまわれたようです。

2019年2月11日月曜日

★電気★空き缶を切ってスイッチを作りました

電気回路の実験に使おうと思って、電池ボックスに続いて、スイッチを作りました。
とても原始的なスイッチです。材料は、木の切れ端と、アルミの空き缶です。
空き缶はハサミで切って形を作りました。
押すとつながり、はなすと切れる、単純なスイッチです。

僕らが使っているテスターは、電気が通ると、ピーという音が鳴るようになっているので、スイッチの両はしに針を当てて、スイッチを入れたり切ったりすると、ピーピーと鳴ります。




ところで、材料にアルミの空き缶を使いましたが、アルミの空き缶は電気を通しません。
と言うと不思議に思うかもしれません。
表面に薄い膜が貼ってあるので、そのままでは電気を通さないのです。
印刷していないでアルミニウムの色が出ている面もそうです。
ですので、電気が通るまで、表面を、サンドペーパーで一生懸命ゴシゴシこする必要があります。

さて、今日の東京は、雪でした。
せっかくなので、雪のようすを観察しようと思って、気温と雪の深さを測りました。
自転車のカバーに積もった雪は2cmでしたが、他の所は1cmくらいでした。
自転車のカバーは熱を通しにくいので、たくさん積もったんだと思います。

ついでに、前に作った顕微鏡で雪の結晶を観察しようと思いましたが、二つ問題がありました。
一つは、顕微鏡もよく冷やしておかないと、すぐに雪が溶けてしまうこと。
もう一つは、そもそも東京の雪は、あまり面白い形をしてなさそうだということです。
ルーペで見たらトゲトゲでしたが、本にのっているような六角形の形はまったく見当たりませんでした。
疑問ですが、六角形のきれいな形の雪はどうしたら見られるのでしょうか。


2019年2月2日土曜日

★電気★白熱電球を手に入れて光らせました

今日は、このあいだ作った手作り電池ボックス 1 号 3 号 4 号 5 号 6号をつなげて、白熱電球を光らせました。

電池を最初は2個でやりましたが、12ボルト用の電球は、ほんのり光るくらいでした。しかし電池を6個を直列つなぎでつなげると、すごくきれいに光りました。触ったらすごく熱かったです。

この前の発光ダイオードに比べると、抵抗をつなげずに光らせてこわれてしまった緑と黄色のやばいやつは、そのときすごく熱かったけど、それよりは大丈夫なくらいでした 。

次の実験は、何かを動かしたいと思っています。

下の写真は、1.5V用の豆電球を電池2個で光らせたものです。

追加 今では、発光ダイオードより白熱電球のほうが、ずっと貴重なので、切らないように注意しています。

2019年1月26日土曜日

★電気★発光ダイオードを光らせ...こわしました

発光ダイオードを光らせました(そして、すこし、こわしました)。

まず準備です。
電池ボックスには先週作った「電池ボックス第1号」くんを使いました。 電圧と電流を測るテスター、発光ダイオードを用意しました。 色は青と緑と白と黄色と赤です。 それから、つなぐためのワニ口クリップを用意しました。
つぎにやりかたですが、1回目は、電池に直接、発光ダイオードをつなげて光る様子を観察しました。 2回目は、1回目の失敗をふまえて、電流をおさえるための抵抗を使いました。

結果です。
1回目は、白と赤と青は成功しましたが、緑と黄色は緑と黄色は故障してしまいました。

下の表を見てください。

明るさを星にたとえてみました。 一番明るかったのは白で一等星です。 次は青で2.5等星でした。 次は赤で4等星でした。 
電流が一番流れたのは死んだ緑と黄色です。成功した中では白が30 ミリアンペアで一番電流が大きかったです。
きれいな順位もつけました。 1位は白。2位は青。次が赤の順位にしました。
こわれた黄色と緑も少しの間は光っていましたが、色が変で、どちらも赤っぽいオレンジ色でしたし、光っているときはすごく熱かったです。
電池ボックス第一号を使ったときの電圧を測定したら3.4ボルトで、単一電池一個は1.5ボルトということになっているので、直列にすると2個で3ボルトですが、この違いは電池の個性なのかテスターの誤差なのかわかりません。


つぎに 2回目の結果です。

2回目は、抵抗をつなげて電流が流れすぎないようにしました。 抵抗は100オームにしました。
第2回目の結果です。
こんどは、白・赤・緑・青・黄色、全部成功しました。
こんども、白は一等星です。電流は3.1ミリアンペアでした。
赤は4等星で5.2ミリアンペア、
緑は5等星で7.4ミリアンペア、
青は2等星で3.1ミリアンペア、
黄色は3等星で4 ミリアンペアでした。
良かった順にならべると、白、黄色、青、緑、赤の順でした。
白が何で一番良かったからと言うと、すごくきれいだったからです。 赤が5位になってしまったのはあんまり綺麗じゃないと言うか、くらかったからです。

さいごに感想です。 1回目と2回目ですごく差があって、100オームの抵抗をつなぐと、緑と黄色もこわれないで光りました。

それから追加です。 発光ダイオードには足が2本あって、短い方がマイナスで長い方がプラスです。

以上ですが、 ちなみにこの文は、音声認識の機能を使って入力してみました。

2019年1月20日日曜日

★電気★空き缶と木で電池ボックスを作ります

電気の実験をする時に必ず必要な電池ボックスを作ります。材料は100円均一で買ってきた木の板です。厚さは9ミリでした。単1電池1個用と、2個用の二種類をつくります。電池のサイズを測って、設計図を描きました。
電池のサイズは、直径33mm、電極と電極の間が60mmでした。 電池2個用の材料には、 1.縦145mm・横43mmの板を2枚(側板)
2.縦145mm・横35mmの板を1枚(底板)
3.縦35mm・横34mmの板を2枚(電極用) 切り出します。
 電池1個用では、1.と2.の縦の長さを145mmではなく85mmにします。
第一号はこんな感じで木工用ボンドで組み立てました。第二号、第三号、第四号、第五号、第六号はグルーガンで組み立てました。 電極にはマイナス極とプラス極があります。マイナス極には、アルミニウムのはりがねを使いました。プラス極には、アルミ缶から切り出したものを曲げて使いました。
今の状態です。
いつも協力してくれるTくんに感謝します!

2019年1月12日土曜日

★化学★食塩と砂とうはどちらも水に溶けますけど?


ものが水にどのくらい溶けるかを、「溶解度」といいます。「溶解度」は、中学校の入学試験にもよく出る問題です。
今日は、食塩が水に溶けるようす、そして食塩の結晶があらわれるようすを観察して、理解を深めたいと思います。
なべに200グラムの水をくみ、お湯を沸かして、やく60度にして、その中に食塩を溶けるだけ溶かしていきました。それ以上溶けなくなったところで、小さいうつわに移します。そして、どんぶりの中の氷水で、冷やしていきました。すると、わずかですが、食塩の結晶らしいものが底に現れました。これを、コーヒーのフィルターでこしてみました。この画像です。透明なつぶでした。
なめてみると塩からいので、食塩のようです。
この方法だと、がんばって冷やしても、少ししか食塩がとれませんでした。

つぎに、食塩水をなべにもどして、火にかけました。すると、どんどん水が減っていきます。同時に、白い細かいつぶつぶがたくさんあらわれました。コーヒーのフィルターで、こしとったら、こうなりました。なめてみたら、やっぱりしおからいので、りっぱな食塩です。

工場では、おなじ方法で、つまり海水をにつめて、食塩を作っていることをごぞんじでしょうか。

さきほど、食塩水を冷やすために、どんぶりに氷水を作りました。ついでに、氷水にも食塩を入れて温度をはかりました。氷点下約2度まで下げることができました。ま水よりも、食塩水のほうが、凍る温度が低いことをしめしています。
ついでに、砂とうではどうなるか実験しました。溶けるだけ溶かして、砂とう水を作ります。溶けたら、食塩水と同じように、火にかけて、どんどん、につめていきます。ところが、こんどはまったく砂とうのつぶがあらわれません。
につめていくと、ねばりけが出てきて、しまいには、かっ色に変わっていきました。
砂とうのつぶが現れないで、カラメルができてしまいました。冷やすと、あめのように固まっていきます。まだ温かいうちに、スプーンですくうと、伸びて、かたいはりがねのようなあめができました。
水を蒸発させても砂とうがあらわれなかったので、砂とうを水に溶かして、熱を加えている間に、別なものになってしまった、ということでしょうか。そのちがいが、おもしろくて、しかも、できたあめがおいしかった実験でした。
  





 


2019年1月6日日曜日

★天文★部分日食の日でした

今日は2019年1月6日、部分日食がありました。

望遠鏡を引っぱり出して、太陽の像を、黒い紙に映してみました。
焦点が合った状態でレンズから紙までの距離は、約82cmでした。焦点距離は82センチということになります。薄雲がかかって、ベストコンディションではなかったですが、見られて良かったです。