人が乗れるホバークラフト

つくってびっくり，これはかんたん！

 

≪本テーマの特色≫

　まさかこんなに簡単にホバークラフトができるとは！作った自分がびっくりしています。これまで学校祭等でずいぶんお金と時間をかけて本格的なホバークラフトを作ったという話は聞いていましたが、面倒臭そうでなかなか作る気がしませんでした。でもこれなら誰でも手軽に作れるでしょう。乗りながら物理が実感できます。しかもこれでほとんどの力学の実験ができます。これまで、このホバークラフトはお楽しみ広場、親子科学広場などのメインの出しものとして活躍してきました。もちろん子どもたちが大喜びするに違いありません。

 

≪必要なもの≫

・不要電気掃除機１台。電気屋に話せばタダ。黒板クリーナーでもよい。

・自動車のチューブ３つ。自転車のチューブは細すぎてダメ。スクータならよし。タイヤ交換の店にいくとタダで手に入る。パンクは直すこと。

・ベニア板 　

　　 約 0.8cm×45cm×45cm　   ３枚

　　 　 0.8cm×28cm×35cm　   １枚

・角材  1.5cm×4.5cm×90cm    ２本

　　　  1.5cm×4.5cm×65cm　　２本

　　　  1.5cm×4.5cm×25cm    ６本

　　　  1.5cm×4.5cm×28cm    ２本

・流しのドレンホース  1.5m   ２本　　

・三つ又ジョイント２つ。　又は、イレクターの四つ又ジョイント１つ。

・フィルムケース８個、両面テープ、ガムテープ、釘など

・椅子としてプラスチックケース　　　　

・コードリール

 

≪作り方≫

１.　厚さ5〜8mm、45cm×45cmのベニア板３枚を重ねて四隅を切り落とす。中央部にドリルで穴をあけ、先の尖ったのこぎりとヤスリで穴を拡大し、フィルムケースを入れてボンドで接着する。ケースの底はカッターで大きな穴を空ける。

２.　ベニア板の端に厚めの両面テープを貼り、きれいに洗った自動車のチューブを貼りつける。同じものを３個作る。自動車のチューブ圧は少し低めにし、３つとも同じ圧になるよう調節する。

３.　木枠の作成

　図２参照。適当なものでいいが、私の場合、厚さ1.5cm、幅4.5cmの使い古しの角材を使用した。寸法は図に示したとおり。

４.　黒板クリーナーの空気排出口を、フィルムケースが入る穴を空けたベニア板でボンドで接着して塞ぐ。フィルムケースの底は大きな穴を空けたもの。

５.　四つ又になったイレクタージョイント（四方に穴があいていること）の四隅に穴あきフィルムケースをビニールテープでしっかり固定する。

６.　流し用のドレンホースを図のように接続すれば完成。ドレンホースはちょうどフィルムケースにピッタリかぶさる。

７.　人の乗る座席はプラスチックケースを被せ、そのなかにコードリールをいれる。座席の位置は人が座ったとき３つのチューブに均等に圧力がかかる位置に設定する。

８.　床は畳やジュータンの上はダメ。体育館やピータイルのツツルツルの廊下がよい。

 
≪乗り方のコツ≫

　本当にこれだけで見事にすべりだします。押すときにあまり急に押すと乗っている人間が、後に倒れそうになります。動いているとき止めようとしててもなかなか止りません。急に止めようとすると乗っている人間が前につんのめりそうになります。まさに物理法則通りのことがおきます。徐々に押したり、徐々に止めるのが安全のためのコツです。

　逆に、ホバークラフトをマットにぶつけてやれば、乗っている人間はマットの上に突っ込んでいくことになるでしょう。交通事故の再現です。

　力を加えつづければどんどんはやくなり、本当に力なしでも動いていくのが実感できます。

　体育館で、中心にコードを持って人が立つと、等速円運動が実現します。ある所で手を離すと円の接線方向へ滑っていくこともわかります。

　実験用ゴムホースを何本か重ねて２人で引っ張り、その中間にホバークラフトの人間がつかまり、揺らせてやれば単振動が実現します。

　２台の質量の違ったホバークラフトを使って引っ張り合ったり、押しのけあったりして運動量保存の実験にも使えそうです。

　とにかく、これまでの力学台車に変わる実験がほとんど出来てしまいそうなのです。しかも実感しながら。しかし、物理はともかく、なによりも空中に浮んでスーと滑っていくのは、何ともいえない快感です。

 

≪ホバークラフトのできるまで≫

　このホバークラフトを作り始めたのは、１９９０年夏の終わりでした。下の娘が海水浴で使った浮き輪を思いだし、これなら意外に簡単にいくのではないかと思い立ち、早速浮き輪にパンパンに空気を入れ、その上に穴を空けた板を置き、掃除機からドレンホースを使って穴に空気を送りこみ、その上に乗ってみました。浮き上がりそうになるのですが、どうもうまくいきません。そこで空気の入れすぎかもしれないと思って、思いきって浮き輪の空気を抜いて床との接触面積を大きくしてみました。するとスルッと滑り始めるではありませんか。ところが真ん中に乗らないと片方が地面に接して、他方から空気が出てしまいます。それなら、３点で支持すれば安定するだろうと浮き輪を３つにしました。これなら安定すること間違いなしです。「お父さんは私のものをすぐ実験道具に使ってしまう」という娘の抗議もあって、新品の浮き輪を買ってきました。しかし、掃除機１つで３つに空気を分配してうまくいくのだろうか心配でしたが、やってみたら、スーと私が乗ったまま滑っていくではありませんか！　最初は浮き輪でスタートしたわけですが、どうせ作る使い古しの自動車のチューブならタダだし、丈夫だし、このほうがいい。こうして簡単なホバークラクラフトはみごとに完成しました。　　　　　　　　　　　　　　（飯田　洋治）