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モノづくり×自由研究

自由研究のものさし
  • 難しさ

  • 時間

    30

  • 費用

    100 円程度

  • 場所

    室内

  • 学び

    液状化

  • 監修:川村康文(東京理科大学 教授)
  • 協力:守矢 武尊,杉森 遥介(東京理科大学 川村研究室)
  • [2015年7月 掲載]
地震で地面が液体に?	液状化を再現しよう

地震で起きる液状化。液状化が起こると建物はどうなる?

  • 環境
  • 小学校 低学年
  • 小学校 中学年
  • 小学校 高学年
  • 中学生

    • ペットボトル 1本

      • ここでは500mlのものを使用します
    • 水 300ml程度

    • 砂(ペットボトル半分程度)

      • 砂場の砂のような,粒が細かく均一なもの
    • 割りばし

    • 油性ペン

保護者の方へ

※ここに示した準備物やその大きさ等は,今回の実験を撮影するときに実際に使用したものです。子どもたちが工作や実験をしやすいようにそのまま示しましたが,あくまでも目安としてお考えください。

  • 実験を始める前に

    この実験の成功の秘訣ひけつは,「いかに地面の表面がかわいているようにセッティングするか」だよ。ゆっくりと,静かに実験しよう。また,実験ではペットボトルが置かれている机などをたたいて振動を与えていますが,手でたたいて振動が伝わりにくい場所(コンクリートなど)では,電動の肩たたき機などを使ってみよう。

  • 地震が起こる前の土地を作ろう

    ペットボトルに半分くらい砂を入れます。

    砂の入ったペットボトルに,水面が砂の上にくるまで水を入れます。

    その上から,もう一度砂を入れ,地面の表面がかわいた状態にします。
    • 水面が見えなくなるくらいが目安です。

    割りばしの太いほうを砂にゆっくりとさします。
    • 水が入っているので奥までささりそうですが,砂が固くなっていて途中までしかささりません。「割りばしが固定された」状態です。

    固定された状態から,ゆっくりと割りばしを抜き,ささったところ(ぬれていたり土がついたりしています)に目印として「1」と書きます。そして,そこから1cm間隔で順番に番号を書いていきます。
    書き終わったら,割りばしをゆっくりと戻します。

    私たちが立っている地面はかわいていても,その下には湿った土があったり,地下水が流れていたりします。からはこの状態だと思ってください。そして,の割りばしは建物だと思ってください。

  • 地震が起こったあとの土地を再現しよう

    割りばしを手でおさえながら,机をたたいて振動を与えてみましょう。すると,割りばしがみるみる沈んでいきます。これが液状化現象です。
    • 振動を与えることで,砂と水がどのようになったと考えられるだろう。

    • 地中に埋まっている軽い物体と,地面にある重い物体。振動を与えたら,それぞれどうなるだろう。

  • 液状化
  • 地震
  • 埋立地