ゴムの性質:粘弾性

こんにちは、みなさん。    おもしろ!ふしぎ?実験隊です。
2016年6月8日(月)はいつもの、東児童館で、ゴムの性質についてお友だちと楽しんできました。
ゴムって、どんな性質があると思いますか?
・伸びる!
・すぐに元にもどる
・電気を通さない
・水を通さない
・音を小さくする
などなど、いろいろな性質があります。
こんなに、いろいろな性質があるので、いろいろなところに使われています。
ってことは、実は、「びよよ~ん!ゴムの実験」というので、詳しくやっています。
のゴムの実験のところを、ご覧ください。
今回は、ゴムの性質の粘弾性に絞ってやってみました。
粘弾性ってむつかしい言葉だけど、まあ、伸びたり元に戻ったりするってことを中心にって感じです。
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上右の図は・・・
上は高分子
下左は、ゴムの普通の状態。青まるの部分は、ゴムの高分子をくっつけているもの(架橋)
下右は、ゴムを伸ばした状態。架橋があるので、するするほどけたり、ずれたりせずに、びよ~んと、伸びます。
ってことを説明しました。
当日用意した工作の道具は、こちら。
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今日も、エキスポにいらっしゃるKさんが来てくださいました。
夏休み、エキスポに遊びに来てね~。
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まずは、ゴムの伸びる性質について…
輪ゴムは、どのくらい伸びると思う?って聞いてみたけど…
案外伸びたよね。KUBOさんの頭が入っちゃったもんね。
ゴムは、びよ~ンと伸びるけど、伸ばした時の手を放すと、すぐに元に戻ります。
ゴムボールも、凹んでも、すぐに元に戻ったね。
ってことで、のびたゴムに熱湯をかけると、どうなるかという実験をしたよ。P1240697
ペンシルバルーンに、500mLのお水が入ったペットボトルを重しとして、
吊るし熱湯をかけました。P1240733
でろでろ~ん。と伸びそうな感じだけど、縮んで、びゅん!とおもりが上に挙がったよ。
自分で実験という事で、ゴム(ペンシルバルーンを切ったもの)を伸ばしたり縮めたりして、鼻の下にくっつけたよ。
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どんなことをやったかは、下記を見てください。
また、どうしてそうなるかは、最後のお持ち帰り資料を見てください。

・伸びたゴムにお湯をかけるときのコツ

https://omoshiro.home.blog/2013/05/01/post_262/

・上記を体感できる工作

https://omoshiro.home.blog/2016/05/02/post_391/

今回は、「粘弾性」という事を伝えたかったのだけど、
弾性っていうのは、伸ばしたら、元にもどろうとする性質。
粘性っていうのは、勢いよくのばしたら(かたちを変えたら)、元に戻ろうとするのを邪魔しようという力が大きくなる性質のことです。
ゴムには、この粘性という性質もあります。
粘性ってどういう事かというと、
たとえば、下の画像のものは、みずあめ。
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水あめって、例えば割り箸を入れて勢いよく混ぜようとしても、混ぜにくいよね。
多分ゆっくり動かすと動かせるんじゃないかな?
こういうことです。
同じゴムでも、その粘性を大きくしたものの実験を見てもらったよ。
下の画像の黒いボールは、
両方とも、ゴム と呼べるものなんだけど、
一つは、スーパーボールのようなゴム。もう一つは、粘性が大きい、ゴムです。
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だから落としてみたら、
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びっくりするくらい、粘性が大きいゴムは、大きな音がします。
大きな音(や熱)にエネルギーが使われるので、弾まなくなるのです。
粘性が大きい分、元に戻ろうとするのをじゃまする力が大きくなるので、弾まないんだね。
お友だちにも触ってもらったよ。
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弾まないボールも、温めたりすると、少し弾みやすくなります。冬の方がわかりやすいけどね。
ゴムの分子がぶるぶるふるえているっていったけど、温まるとその運動も激しくなるので、弾みやすくなるんだ。
弾まないボールは、免震ゴムっていうのに使われています。
おうちがスーパーボールのようなゴムの上に立っていたら、地震の時に、ぼんぼん弾んで、大変だけど、はずまないボールの上だったら、音や熱のエネルギーに代わってくれて、弾まないので、安心だね。
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他にも車のバンパーにも使われている話をしました。
で、工作タイム~!
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伸ばしたペンシルバルーンに、モールをくっつけて、ドライヤーの熱を加えました。
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地味な工作だけど、案外、楽しんでくれたみたい。
実際の動きは、こんな感じです。
おうちでやってみるときは、モールが下(台)につかないように、してやったほうがいいよ。
この工作は、最初のサイトに、詳しく書いています。
でも、もう一つ!
じたばたストローというのを作ってもらいました。
これは、立花愛子さんという方の考案です。
曲がるストロー2本・普通のストロー1本。輪ゴム1つ
シール2枚にお絵かきしてつけています。
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片一方を持って、くるくる回して、手を放すと、じたばたうごいて楽しい!
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最後に、いろいろ話したけど、その一つ。。。
ゴムは、バネと似ているけど、いろいろな方向に伸ばすことができるね。お友だちに手伝ってもらいました。ありがと!
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この伸ばしている、ピンクのものは、シリコーンゴムです。
お弁当のお惣菜入れにも使われています。高い温度にも平気だよね。
昔は、シリコーンゴムは、医療に使われていたけど、今は、いろいろなところに安価になって、使われ始めました。
みんなのまわりには、ゴムは、本当によく使われています。でも、それは、ゴムにいろいろな性質があるからです。
また、お湯を書けたら、のびたゴムが縮むっていうのは、とっても珍しい性質じゃないかな?
身近なゴムをぜひ、よ~く観察してみてくださいね。
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