パラシュートつき水ロケット
名古屋市立桜台高校 飯田 洋治
水ロケットはまたたくまに全国に広がりました。時とともに水ロケットもどんどん変わっていきます。いつまでたっても工夫の余地があるのも、水ロケットの特徴の一つでしょう。今回は最高点に達したとき簡単な方法でパラシュートを開かせる方法を紹介します。
ロケット本体をつくる
1.図1のように、工作用P.Pクラフトフィルム(PPシート、65cm×45cm,厚さ0.2mm)で円筒をつくる。円筒の上には500mlペットボトル(コーラやファンタのように口元が先細りになったものがよい)をのせ、下には1.5l炭酸飲料用ペットボトルを取りつける。円筒の太さは、それぞれのボトルの最大の太さのところにあわせてシートを巻き、この太さより円周の長さを5mmほど絞って少し細めにするとよい。この位置をセロテープで仮止めする。
2.下の1.5lボトルと円筒形シートは全体がまっすぐになるようにしてビニルテープで固定する。巻いたシートの端もビニルテープで固定する。
3.上の500mlボトルにはキャップ2杯分の水を入れフタをする。ボトルの口を下にしてPPシートの円筒の上にまっすぐ、静かに乗せ、境目(ボトルに線を引くとよい)に沿ってボトルの上にビニルテープを6~7回重ね巻きする。(500mlボトルのPPシートへの食い込みを防ぐため。ちょうどボトルがPPシートの上にまっすぐ乗っかった形にする)。パラシュートを2つ折りにして,パラシュート引き出し用ひもにかけて,本体にセットする。
4.図1のように、6角ボトル中央部を輪切りにし、2分割して羽根を2組つくる。これを1.5lボトルを輪切りにした円筒の両サイドにとりつける。この羽根のついた円筒を本体に取り付ける。固定はすべてビニルテープで。
5.もちろん、500ml空ボトルを直接ppシートにビニルテープで固定するだけで、パラシュートなしでも、最高点に達した後ヒラヒラと横倒しになって落ちてくる水ロケットにもなる。先端部は500ml空ボトルの代わりに、フィルムケースや小さなゴム栓でもヒラヒラ落ちてくるようにすることができる。
パラシュートをつくって本体に取り付ける
1.薄いビニール製ゴミ袋50cm×50cmの正方形に切り、図2のように折って、8隅にひもをビニルテープではりつけて、パラシュートをつくる。
2.図1のように、本体と500mlボトルとパラシュートをひもで結ぶ。このひもの長さは、パラシュートより少し長くする。
3.パラシュートを半分に折り、折り目に発泡スチロール球をはさんで、円筒の中に格納しながら、500mlボトルを円筒の上に乗せる。発射のときまで、筒とボトルをビニルテープで仮止めしておく。
噴射ノズルと発射装置、発射台の作り方
1.図3のように、水道ホース用ワンタッチジョイントのオスを切り取り、穴をあけたペットボトルのフタを瞬間接着剤で接着すればノズルの完成。市販のノズルを購入してもよい。
2.発射装置は、ワンタッチジョイントメスを、図3のように切り、自転車の バルブを差し込み、虫ゴムをつけ、ちょうど自転車のチューブに空気を入れる状態にする。
3.発射台やブレーキワイヤの取り付けは必ずしも必要ない。ワンタッチジョイントメスを片手に持って他方の手で外側のリングを引けばよい。ただし、水をかぶるので腰にポリ袋を巻き付けるとよい。このとき、ロケットをからだに近づけすぎない。羽などでけがをしないように厳重注意が必要。ブレーキワイヤをつけ発射台を作れば、水にぬれず少し離れて安全に発射させることができる。発射台は、四角いプラスチックの箱にガイドのポールを立てた場合を図4に示したが、要はポールが立てばいいのでいろいろな工夫ができる。斜めに打ち上げるときは、ポールを箱にあけた穴の下に突きだすと、箱全体が傾く。
とばし方
@ ボトルに1/3ほど水を入れ、ノズルを取り付ける。
A ノズルに発射装置をはめ、本体をガイドを通してポールにとりつける。
B 空気入れを発射装置につなぎポンピング。空気入れで70回を越えないこと。圧力計があればポンプ圧9気圧(ボトルにかかるポンプ圧は7気圧)以下 に押さえること。
C とぶ方向に障害物がない、人がいないなど安全を確認し、3、2、1、0とカウントダウンをして、発射する。
注意
くれぐれも安全な広い場所で、障害物がないこと、人がいないことを確認して打ち上げる。風の強い日には絶対うちあげない。はじめはポンピング回数を少なめにし、とぶ位置に見当をつける。打ち上げるときは必ず大人につきそってもらうこと。
◆参考
・「どこまでいくか水ロケット」 (『いきいき物理わくわく実験2』愛知・岐阜・三重物理サークル編著 新生出版