水ロケットを飛ばそう

・水ロケットの製作
・水ロケットの試射

いよいよ今回から水ロケットの製作、試技、競技大会に挑戦です。まず、水ロケットを製作しました。炭酸飲料の500mLペットボトル3本(できれば同じ種類のもの)を使って、水ロケット1機が製作できます。まっすぐ、できるだけ遠くに飛ぶロケットを製作するためには考察を重ね、いろいろな工夫が必要でした。

水ロケットの構造は左図のとおり。
手順は
1 スカートをつくる
2 フィンをつくる
3 ノーズをつくる
4 組み立てる
の順です

1 スカートをつくる

基本構造にあるように、500mLのペットボトル1本が本体になり、その下部にフィンを取り付けるスカート部、上部にミニコーンとペットボトルの先端部を使ったノーズを取り付けます。まず、スカートを作りました。

スカートを取り付ける高さを決めます。その高さに合わせてペットボトルのまっすぐの部分を切り出します。新聞紙を切り出す幅に切って巻き付けると作業がしやすくなります。

2 フィンをつくる

次に、まっすぐに飛ぶようにスカートにフィンを取り付けます。前回の作用・反作用で風船をまっすぐに飛ばすためにフィンを取り付けました。その効果は体験しています。

牛乳パックを開いて、展開図に切り出して作成したフィンをスカートに取り付けます。中心が合うように、紙に円とその中心を書いて、慎重にフィンを取り付けました。

3 ノーズをつくる

水ロケットの先端部分「ノーズ」を作ります。ミニコーンにふちが出ているので、これは切り取ってしまいます。ミニコーンの中におもりにする油粘土を、重さを量って詰め、ショック緩衝材として新聞紙をコーンの中に詰めます。詰めた油粘土の重さも考察の材料になるのでしっかり記録しておきます。

4 組み立てる

スカート、ノーズができたので、本体にビニルテープでしっかりととりつけて、水ロケットを組み立てます。

水ロケットが歪んでいないか机の上を転がして確認。重心にひもをつけてまわしてみて、うまく回るかどうか確認。ますぐに組み立てていないとまっすぐ飛びません。フィンの位置が重心に近すぎると安定して飛びません。

5 試射

水ロケットを各自、駐車場に運び試射です。うまく飛ぶでしょうか。講師の注意を聞いて、事故の無いように、ケガの無いように、みんなで順番に試射です。

水を入れ、ノズルをとりつけ、発射台にセット。水の量も後で考察するときに必要なので記録します。空気を一定圧力まで入れます。今日は広くないので圧力は低く設定。

すごいスピードで飛んでいきました。ここから考察と工夫です。どうしたら遠くに、まっすぐ飛ぶでしょう。角度も関係するし、水の量も、フィンの枚数や形状も関係あるみたいです。何回も試射して考えていました。次回は、県立浜松湖北高校で、高校生の皆さんや浜松湖北高校の先生方に御協力いただいて競技会と同じ環境で試技します。水ロケットは何機も作れます。いろいろ変えて試してみましょう。でも、単なる試行錯誤でなく、理由を考えながら工夫することが大切ですね。