遠くにものを飛ばすには?カタパルトを作ろう

2021.08.18│実践!STEAM

「カタパルト」とは、投石機のこと。大昔、戦争で石を飛ばすのに使われていました。電気もない時代、どうやって重い石を遠くに飛ばせたのでしょうか。今回は手のひらサイズのカタパルトを作って、その仕組みを調べてみましょう。

用意するもの

  • 輪ゴム
  • 木製スティック
  • スプーン
  • ボール(ポンポンや丸めたアルミホイルなど)

*固いボールを使うのは危険ですので、柔らかいものを飛ばすようにしてください。

やり方

  1. 木製スティック4〜5本を束ね、両はしを輪ゴムでとめます。
  2. ウッドティック1枚にスプーンを重ね、輪ゴムでとめます。
  3. 1を、2と木製スティック一枚ではさみ、重なっているところに輪ゴムをたすきがけして固定します。
  4. カタパルトの完成です。スプーンにポンポンなど軽いボールなどをのせ、スプーンの先をはじいてボールを飛ばしてみましょう。カップや的を用意して、狙ったところにボールを飛ばすゲームにするのもいいですね!

固いボールを使うのは危険ですので、柔らかいものを飛ばすようにしてください。

なぜボールを飛ばせるの?

このカタパルトが利用しているのは、エネルギーが別のタイプのエネルギーに変わって保存されるという性質です。スプーンを押し下げて木製スティックが曲がると、曲がった木製スティックに、変形を元に戻そうとする「弾性エネルギー」がたくわえられます。手を離すと曲げられた木製スティックが元に戻ります。その時に、たくわえられていたエネルギーがボールを動かす「運動エネルギー」に変わり、ボールは飛んでいきます。


スプーンを付けた木製スティックの傾きやスプーンを取り付ける位置を変えると、ボールが飛ぶ方向や距離も変わります。少しずつ調整しながら、どう飛び方が変化するのか研究してみてください!

参照サイト

Scientific American “build a catapult”

Engineering Family “Easter Egg Catapult”

カテゴリ:実践!STEAM
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