浮沈子①

　近くの小学校から、「普段の授業ではできないような理科の実験をして欲しい」という依頼を受けた。PTAが中心になって行っている事業で、理科以外にもお菓子作りや校庭に地上絵を書こうなど、様々な講座が開かれるとのことだった。勉強にもなるし、面白そうなので、同じ学校の理科の同僚と一緒に引き受けることにした。

　やるからには何か１つお土産を持たせた方が良いということと、暑い日が続いたので、水を使う「浮沈子（ふちんし）」をつくることにした。他の同僚は、「空気砲」と「プラバン」を作るという。

　「浮沈子」というと、なじみがない人が多い。簡単に言うと「水の中で浮いたり沈んだりするおもちゃ」である。水を入れたペットボトルの中に「浮沈子」を入れ、ペットボトルを握るとその浮沈子が沈み、握るのを止めるとその浮沈子が浮かんでくるのである。力を加えるので、ペットボトルは炭酸が入っているペットボトルが一番良い。

　簡単で、安価なものを作ろうと考え、「浮沈子」についていろいろ調べていくと、サカナの形をした醤油入れ（タレビン）を使うのが一般的なようだった。色を塗れば金魚風で可愛いかなと思い、それを使うことにした。ただ、この浮沈子の場合は、ちょっと浮くぐらいに、水の量を調節する必要がある。そこで、浮沈子の水の量の調節が必要でなく、簡単にできる浮沈子（Level.1）と水の量を調節する浮沈子（Level.2）、そして回転する浮沈子（Level.3）の３つの浮沈子を作ることにした。

　３つ共に、プラスチックのコップとペットボトル（炭酸系の500ml）が必要である。

　Level.1：調節が必要でない浮沈子。
　＜材料＞
　○タレビン角小（15×15×29mm:8cc）
　○ビー玉（直径17mm）
　○はさみ
　＜作り方＞
　①    タレビン角小の底の部分を１辺を残してはさみで切る。
　②    ①のタレビンにビー玉を入れる。
　③    タレビンのキャップがしっかりと閉まっていることを確認する。
　④    コップに水を入れ、その中に③のタレビンを入れ、キャップがわずかに水面に出ていることを確認する。

　これだけで水に浮き、調節など必要が無い。仮に浮沈子が沈んでしまう場合は、浮沈子の中に水が入っているのでその水を抜けばいいし、水面に出る部分が多い場合は、浮沈子の中に水を入れて重くすれば良い。

　⑤    ペットボトルに水を入れ、そこに④の浮沈子を入れ、フタを閉める。

　Level.2：調節が必要な浮沈子。
　＜材料＞
　○サカナの形をしたタレビン
　○画鋲
　○油性のペン
　＜作り方＞
　①    サカナの形をしたタレビンの目やからだの模様を油性ペンで書く。
　②    タレビンのおなか側に、画鋲をさして小さな穴を２つあける。

　

インターネット等では「サカナの形をした醤油入れ（タレビン）に、はさみで切れ込みを入れる」と書いてあった。その通り行うとなかなかうまくいかない。そ こで、画鋲でサカナのおなかあたりに３〜４個ぐらいの穴を開けてやってみた。結構、この方がうまくいったりした。

　③    もう一度、おなかの違うところに画鋲をさしたままにしておもりにする。
　④    タレビンのキャップがしっかりと閉まっていることを確認する。
　⑤    コップに水を入れ、その中に④のタレビンを入れて、指でつまんで水を入れる。背中がわずかに水面に出るように水の量を調節する。浮沈子が沈んでしまう場合は、浮沈子の中に水が入っているのでその水を抜く。逆に、水面に出る部分が多い場合は、浮沈子の中に水を入れて重くする。

　

この調節が一番難しい。いったんタレビンに全部水を入れ、沈ませてから水を少しずつ抜いて浮かせる方がやりやすかった。そして、この「ちょっと浮くぐらい」の作業をある程度妥協してしまうと、うまくいかなくなってしまう。

　Level.3：回転する浮沈子。
　＜材料＞
　○ビールビンの形をしたタレビン
　○画鋲
　○油性のペン
　＜作り方＞
　①    ビールビンの形をしたタレビンに油性ペンで模様を書く。

　回転しているのが分かるような模様が良い。例えば、床屋さんの三色ねじり棒（赤と青色が回転するやつ）のようなもの。

　②    ビールビンの形をしたタレビンのふたをしっかりしめて、画鋲をさす。

　これがおもりになる。

　③    ビールビンの形をしたタレビンのところに画鋲で４カ所穴をあける。

　この穴は、だた開けるのでは意味がない。スプリンクラーが回る様子を考えながら、タレビンの側面に斜め方向に４カ所同じ向きで画鋲を使って穴を開ける。

　④    コップに水を入れ、その中に③のビールビンの形をしたタレビンを入れて、指でつまんで水を入れる。ビールビンの形をしたタレビンの底がちょっとだけ水面に出るように水の量を調節する。
　⑤    ペットボトルに④の浮沈子を入れる。

　ただ、３つ作るのは時間的に難しいので、Level.1の調節が不要な浮沈子とLevel.2のサカナの浮沈子を全員でつくり、Level.3の回転する浮沈子は家に持ち帰って保護者の人と一緒に作ってもらおうと考えた。そこで、Level.2と3の浮沈子の作り方を書いたプリントを人数分用意した。

　実践編は、後ほど・・・。