燃焼型ペットボトルロケットは夏休みの自由研究に最適!

ペットボトルロケット

夏休み真っただ中です。

自由研究について子供に相談され、どんなテーマにすればいいか悩んでいるお父さんも多いのではないでしょうか?

当サイトではペットボトルロケットを提案します。と言ってもただのペットボトルロケットではありません。

燃焼型のアルコールペットボトルロケットです。

普通のペットボトルロケットと違って、ワンランク上の自由研究になること間違なし!

ただし、燃焼型アルコールペットボトルロケットは、危険をともないます。子供/生徒だけではなく、危険を理解できている大人と一緒にロケットを飛ばすようにして下さい

当サイトは、ケガや事故、トラブルに対して責任は負いませんので十分注意して下さい。

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燃焼型アルコールペットボトルロケットとは?

一般的なペットボトルロケットは、水と圧縮空気を使うものです。圧縮された空気が膨張して水を吹き出す力で飛びます。

自由研究用のキットも売っているので手軽に実験をすることができます。

一方、燃焼型アルコールペットボトルロケットは、アルコールに点火して燃焼ガスを噴射する力で飛ばす強力なロケットです。

まあ百聞は一見にしかず。まずはアルコールロケットの動画を御覧ください。

夏休みの自由研究に最適な「燃焼型ペットボトルロケット」の動画です。 水と圧縮空気を使うペットボトルロケットとは一味違う違います。

燃料のエチルアルコールに添加すると勢い良く飛んで行きます。

自由研究テーマの切り口

動画のようなペットボトルロケットを作ることで色々な切り口で自由研究をまとめることができます。

例えば...

  • 燃焼型ペットボトルロケットの制作過程
  • 燃料(エチルアルコール)の量とロケットの勢いの関係
  • 噴射口の大きさとロケットの勢いの関係
  • エチルアルコール燃焼の化学式とロケットの原理

少し考えただけでも面白そうなまとめができそうですね。

燃焼型ペットボトルロケットの制作

材料と道具の準備

以下の材料/道具を準備して下さい。写真は一例なので自宅にある物や手に入れやすい物でかまいません。

燃焼型ペットボトルロケットの作り方

完成写真を参考にしてロケットを制作して下さい。

燃焼型ペットボトルロケット

  1. ペットボトルにボールペンの胴体(筒部分)をビニールテープで固定する。
  2. ボールペンの胴体(筒部分)に釣り糸(テグス)を通す。
  3. 釣り糸の端を柱などに結びつける。可能であれば4~5m程度の距離を確保して下さい。
    釣り糸をレール代わりにしてロケットを飛ばします。
    釣り糸は見えにくいので人が横切らないように注意して下さい。気づかずに横切ると釣り糸でケガをします。
  4. ペットボトルのフタにキリや釘等を使って穴を開ける。
    開ける穴の大きさが違うように何種類か準備しても面白いでしょう。

燃焼型ペットボトルロケット発射

ここまで準備ができたらいよいよ発射です。発射方法は以下の通り。

  1. 霧吹きでペットボトルにアルコール燃料を注入。
  2. フタを閉めてペットボトルを振る。中のアルコールを気化させる。
  3. フタに開けた穴にライターの火を近づけてロケット発射!

ロケットを飛ばす時は、やけどに注意、ロケットの飛ぶ先に人がいないことを確認すること。

繰り返し飛ばしていると、ペットボトル内が湿ってきます。その状態では燃料のアルコールが水に溶けてしまい発射失敗となります。ドライヤー等でよく乾かして下さい。

自由研究テーマのまとめ方

燃焼型のペットボトルロケットを作って飛ばしました。これだけでも自由研究となります。しかし以下のような切り口で自由研究をまとめるとワンランク上の研究になります。

例えば...

  • 燃焼型ペットボトルロケットの制作過程
  • 燃料(エチルアルコール)の量とロケットの勢いの関係
    霧吹きの回数を1プッシュ、2プッシュと変えてよく飛ぶ条件を見つけましょう。
  • 噴射口の大きさとロケットの勢いの関係
    大きい穴、小さい穴でどちらがよく飛ぶか比べてみましょう。
  • エチルアルコール燃焼の化学式とロケットの原理
  • 何回もロケットを発射させるとペットボトルの中が濡れてくるのはなぜか?

エチルアルコールの燃焼は下の化学式で表せます。

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

燃焼によって二酸化炭素と水が発生します。発生した水でペットボトルの中が濡れます。

このように少し考えただけでも面白そうなまとめができそうですね。

まとめ

自由研究として燃焼型のペットボトルロケットはとても面白いテーマです。小学校高学年から中学生までそれぞれのレベルに合わせて深く追求できる可能性があります。

もちろん高校生や大学の文化祭、学祭の出し物としてイベント的にロケット発射実験をやるのもいいでしょう。

ただしロケット発射には危険が伴います。記事の中に主な危険について書きましたがこの他にもあるかもしれません。

危険な部分がないかよく考えてロケットを発射して下さい。くれぐれも子供だけで行わないようにお願いします。

安全に配慮してケガが無いようにすれば、楽しい自由研究になるでしょう。

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