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自由研究
ペットボトル水ロケットを作ろう

難しさ
時間

制作 2 時間＋発射実験
費用

2,000 円程度
場所

室内（制作）＋屋外（広くて安全な場所）
学び

放物運動と運動量

監修：川村康文（東京理科大学教授）
協力：堀文彦、岡茉由理（東京理科大学川村研究室）
[2015年8月掲載]

水と空気の力でペットボトルがロケットに。空に高く打ち上げよう！

ペットボトル水ロケットは，空気の力を使って飛ばします。空気の力はとても強いので，作り方が不十分だったり，実験の方法をまちがえたりすると、事故が起きる危険性があります。書いてあることを必ず守って、おうちの人といっしょに工作・実験をしてください。

保護者の皆様

ペットボトル水ロケットは人気のある実験のひとつです。しかし，一歩間違うと思わぬ事故が発生する危険性があります。保護者の皆様は，以下を十分にご理解のうえ，実験を行ってくださるようお願いいたします。

手順に記載してあることを必ず守って工作・実験を行ってください。
ペットボトル本来の目的以外の使用をしており，PL法（製造物責任法）の対象外です。
専門家の監修の下で掲載していますが，様々な要因で掲載手順通りに行えないことも考えられます。当社では，本実験で生じた事故等について一切の責任を負いかねますので，保護者の皆様の監督・責任の下で無理せずに行うようにしてください。

ロケット本体を作るためのもの
- - ペットボトル 3本
    
    1.5Lの炭酸飲料用の丸いものを使用します
  - 牛乳パック 2本
    
    1Lのパックがよいでしょう
- 注意
  
  ペットボトルは，必ず炭酸飲料のものを使用してください。
  
  ペットボトルは新しいものを使用し，事前にキズがないことを確かめてください。
噴射口の接続部分を作るためのもの
- 蛇口ニップルセット
  - 丸い蛇口用のもので，コネクターがまっすぐなもの
  - 蛇口ニップルとコネクターが別売の場合は，必ず同じタイプでそろえてください
- 自転車用バルブセット（英式）
  - 100円ショップなどで売っています
- 自転車用タイヤチューブ（英式）
  - 500～1000円くらいで売っています
- ストロー 1本
発射台を作るためのもの
- スポンジマット 2，3枚
  - 100円ショップなどで売っています
- まな板 2枚
  - 1枚は木のものを用意してください
  - 100円ショップなどで売っています
- 結束バンド 1本
  - 100円ショップなどで売っています
- L字金具 4個
  - 100円ショップなどで売っています
- ボルトとナットのセット 4セット
  - ストローにちょうど入る太さのもの
  - ボルトの長さ：2cm～3cmくらい
- 先のとがったネジ 4個
その他の道具
- ガムテープ
- ビニールテープ
- 接着剤（水と衝撃に強いもので，瞬間接着剤ではないもの）
- 空気入れ（英式）
- プラスドライバー
- はさみ
- カッター
- 千枚通し
- ホチキス

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。

ロケットを作る
カッターやはさみを使って，3つあるペットボトルのうち，2つを加工します。
- ・ひとつめ
  
  下のくぼみのあたりで切ります。
- ・ふたつめ
  
  胴（円柱）の部分以外を切り取ります。
3つのペットボトルをビニールテープでしっかりとつなぎ合わせます。ロケットの底の部分もビニールテープを貼ります。
牛乳パックで翼を作ります。いろいろな形の翼が考えられますが，ここでは写真のような形を４つ作ります。
牛乳パック１枚の翼は薄くて強度が弱いので，折り重ねて２枚分の厚さにしよう。折り重ねるときは，空気抵抗を少なくするために，ホチキスや接着剤，ビニールテープなどを使って２枚のすき間をなくすようにしよう。
空気抵抗を少なくするという意味では，ロケットの先端部分にも写真のようなとんがり帽子をかぶせてあげるといいよ。
翼をロケット本体にビニールテープで貼り付けます。下から見たときに，きれいな十字になるように貼りましょう。
ペットボトルのキャップに穴をあけます。穴はストローが入るくらいの大きさにします。
千枚通しなど先のとがったものを使って穴をあけてから，はさみなどを使って穴を大きくしていくといいよ。
ケガをしないように注意しよう。
穴をあけたペットボトルのキャップと蛇口ニップルを接着剤で貼り合わせます。これをキャップをしめるようにロケットの底の部分につなげます。
噴射口との接続部分を作る
蛇口ニップルコネクターの，ホースをつなげる側の部分を取り外します。そして，残ったコネクターのひだになっている部分を切り落とします。
コネクターのサイズに合わせて，自転車用バルブのゴムを切り取ります。小さく切りすぎないように注意しましょう。
コネクターの裏側にビニールテープを貼ります。テープはあとではがすので，「ミミ」を作っておくとはがしやすく便利です。
バルブのサイズに合わせてストローを切ります。切ったストローをコネクターのビニールテープに当たるところまで差し込み，接着剤を流し込みます。
ストローの内側に接着剤が入らないように注意しよう。また，ストローが中央になるように指でおさえよう。接着剤はなかなか固まらないので，落ち着いて，丁寧に！
ストローのはみ出ている部分の内側に薄く接着剤を塗り，自転車用バルブと接着します。
はみ出た接着剤が下に垂れていかないように，注意しながら乾かそう。
また，接着したところをビニールテープで固定しよう。
発射台を作る
L字金具をボルトとナットで固定したものを2セット作ります。
結束バンドでL字金具と噴射口との接続部分を固定します。また，L字金具と木製のまな板をねじで固定します。
L字金具を固定したまな板と，もう一枚のまな板をガムテープで貼り付けます。
発射台の角度を固定するため，まな板の間に挟むスポンジマットを作ります。
- 今回は2つの定規（二等辺三角形，正三角形）と同じ形のマットを作ります。1枚のマットでは薄くて固定できないので，同じ形を4，5枚作り，貼り合わせるとよいでしょう。
- これで，準備は完了です！
発射実験をする，その前に！
- ロケットの作製から発射実験までは十分な時間をおこう
  
  ロケットの作製に接着剤を使いましたが，しっかりとかわききらないと強度が弱いため壊れやすく，とても危険です。接着剤がかわききるまで，十分な時間をおいてください。
- 広くて安全な場所で，大人といっしょに行うこと
  - 飛ばす方向に150ｍ以上，幅60ｍ以上の見晴らしのよい場所で，頭上に送電線などの障害物がない校庭や公園などの広い場所で行ってください（飛ばしてもよいことを確認してください）。
  - 風が強い日や，雨などで視界の悪い日は，発射実験は行わないでください。
  - 発射前には周りが安全であることを必ず確かめ，危険なときは絶対に飛ばさないでください。
  - ロケットは水平に発射しないようにしてください。
- ロケットに入れるのは水と空気だけ
  - ロケットの中には水と空気以は入れないでください。
  - 空気を入れすぎないで！
    - ペットボトルへの加圧は４気圧までとしてください。ただし，実際の様子から危険だと感じたら，4気圧までならなくても加圧をやめてください。
    - 空気を入れるときは，必ず「自転車用空気入れ」を使ってください。できれば圧力計付きのものがおすすめです。
    - 空気を入れている時も突然ロケットが飛んでしまうことがあるので，人が前にいるときは空気を入れるのをやめてください。
    - もしものときにそなえ、ヘルメットや安全めがねを着用することを強くおすすめします。
- 水に濡れます
  
  ロケットの飛び方によっては，衣服に多くの水がかかります。
  濡れてもよい格好（雨がっぱなど）で実験を行い，着替えも用意しておきましょう。
いよいよ，発射実験！
ロケットに水を入れ，発射台に接続します。
空気入れを使い，ロケットに空気を入れます。発射台の蛇口ニップルを引き，ロケットを発射します。
※ロケットの大きさや空気入れの性能などによって，空気を入れる回数が変わります。絶対に無理はしないでください。