あっぷりノート

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大きなお世話を、小さなお世話に。

夏の自由研究には“星・宇宙”がおすすめ!「夏はナゼあついのか?」

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暑い…

夏はナゼ暑いのか。


そんな単純な疑問をあらためて、考えてみました。

息子(小1)の自由研究として。

自由研究のテーマ選び

皆さん、夏の自由研究って、任意ですか?強制ですか?

うちは選択式だったので「科学作品」というジャンルを選びました。

何せ、親子そろって自然科学好きなので。


今回の記事は、もし自由研究がまだという方のために公開しますが、結論としておすすめのテーマは「星・宇宙」です。

理由は、

  • 実生活に密接に関わってるわりに、スケールが大きくてなかな考える機会がない
  • 自由研究なら、考えるのにいい機会がつくれる
  • しかも理解することで日常の自然現象がよりおもしろく感じられる!

と思うからです。

そこで、実践してみた結果をつらつらと綴ってみたいとおもいます。

テーマは「夏はナゼ暑いのか」です。どうぞ!

図鑑による仮説

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四季の移ろいについて、本や図鑑にはだいたいこのように記載されている。

四季の移りかわりは、地球が太陽のまわりを回っているから起こる。

これは何となくわかる。


でも、なぜグルグル回ってるだけで春夏秋冬が生まれるのか?
なぜ、夏は暑くなり、冬は寒くなるのだろうか?

それは地球の自転軸が傾いてるからに他ならない。

というのが、宇宙図鑑のしめすロジックだ。


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▲大人が読んでもおもしろい小学館の図鑑『NEO』

仮説を検証するための準備

上記を整理すると、季節の移ろいは、

  • 公転
  • 自転軸の傾き
に起因しているということになる。

理科の授業でも習った気がするし、わかったような気になっていた。


でも、宇宙というテーマはスケールが壮大すぎて実感がわきにくい。

われわれはこれを検証せねばならない。


なので、宇宙をもっと身近に感じられるようにミニチュアの模型をつくることにした。

模型の材料

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  • 発泡スチロール球
  • 油性ペン
  • 竹串
  • 爪楊枝
  • 折り紙
  • 懐中電灯

模型をつくる

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  • 発泡スチロール球で地球を
  • 折り紙と爪楊枝で国旗(日本・オーストラリア)を

つくり(作らせ?)ました。

工作好きにはたまらなく面白いらしい。


国旗をつくったのは、北半球と南半球のちがいもついでに研究しようという企みからである。

ぬかりないだろう。

実験方法

さて、この模型をどのように使うのか?

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▲このような構成で実験するよ。


懐中電灯を太陽光と想定し、自作の地球にあてる。


そして、太陽の周りを地球が公転しながら自転するさまを再現するのである。


▼向かって右側が夏で、左側が冬だよ。

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太陽の周りを公転する地球

さて、まずは夏である。

夜中の状態からスタートしよう。

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▲日本もオーストラリアも夜中の図だよ


すこし自転(反時計回り)させる。


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▲日本の夜が明けたよ。でも、オーストラリアはまだ夜だね。


太陽が真上になる位置まで回す。


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▲日本もオーストラリアも真昼の12時だね。


さらに回転させると、日没時は逆にオーストラリアが先に日が沈み、日本のほうが遅れて日が沈む。

つまり、夏は北半球の日が長く、南半球の日が短くなる。

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自転(夏)

あたりまえのことではあるが、模型をつくって再現してみると、改めて「へぇ~!」という気になるからおもしろい。


上記の実験からわかるのは

  • 日照時間が長い=暑い=夏
  • 日照時間が短い=寒い=冬
ということである。


よって、日本が夏のときはオーストラリアは冬なのである。


実はこの実験のなかで、息子がいちばん食いついたのはそこだった。


その反応に気をよくした私は、オーストラリアのサンタが沖からサーフィンでやってくる画像を見せつけた。

まるで自分の功績かのように。

同じように冬バージョンもやってみよう。


画角的に、昼間から始めさせていただく。

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▲日本もオーストラリアも昼間の図だよ

すこし自転(反時計回り)させる。
すると、あら不思議。今度は日本のほうが先に日が沈んだ。


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▲日本の日が沈んだよ。でも、オーストラリアはまだ昼間だね。


さらに回す。


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▲日本もオーストラリアも夜中の12時だね。


さらに回転させると、逆にオーストラリアのほうが先に夜が明けて、日本のほうが遅れて夜が明けるという現象がおきる。

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自転(冬)

夏と冬とではまったく逆の結果となった。

結論

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最後に息子がおもしろい質問をしてきた。

「地軸が傾いてなかったら?」

夏も冬もない。日照時間はおなじなのだ。


地軸が傾くことにより日照時間は変わる。


そして、ただ傾いてるだけでもダメ。

公転してないと。


つまり、仮説のとおり

  • 公転していること
  • 自転軸の傾いてること
この2つ、どちらが欠けても四季は存在しえないのであった。

地球の存在、マジ奇跡

今後の展望

いやあ、おもしろかった。

おもわず大人のほうが楽しんでしまいました。自由研究の悪い例です。

皆さんは真似なさらぬよう。


でも、懲りずに今後も

  • 季節ごとに見える星座が変わる理由
  • 月が満ち欠けする理由
  • 天の川が夏によく見える理由

とかやってみたいですね。

あっぷりへんしょん ~自由研究が楽しすぎる~

息子といっしょに宇宙にハマっているので、いきおいで自由研究のテーマを「宇宙」に設定しました。


自由研究のテーマがに星や宇宙はもってこいだとおもいます。

一見壮大のようにみえるけど、ミニチュアをつくってみることで身近に感じられました。


このワクワクは、本文中にのべた

あたりまえのことではあるが、模型をつくって再現してみると、改めて「へぇ~!」という気になるからおもしろい。

この一文に集約されます。

あの感覚は子どもの頃にはじめて“知る”体験をした、あの感覚に近い。


もちろん、子どもが楽しんでくれること前提ですが。

今後もさらに

  • 昆虫採集
  • プログラミング
  • クラウドファンディング

などなど、子どもの自由研究にかこつけて、いろいろチャレンジできると楽しそうです。


子はライバルなので!