小学校の夏休みの自由研究テーマ!ヒコーキ&カタパルトの作り方



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夏休みの自由研究で何を作ろうかと子どもと話して、「牛乳パック飛行機とカタパルト」を作りたいとのことなので作ってみました。

この牛乳パック飛行機とカタパルトは、ゴムとバネの力を使った飛行機です。

簡単に作ることができますので、作り方の参考に。自由研究の課題にするので、それに沿った内容で記載していきますね。

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実験の目的

牛乳パックを使った飛行機とカタパルト(発射台)を作って、より遠くに飛行機を飛ばそう!

準備したもの

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・牛乳パック(1000ml)2個
・竹串
・輪ゴム4本
・定規(長いのと短いのを準備)
・はさみまたはカッター
・ガムテープまたはセロハンテープ
・ホチキス
・瞬間接着剤
・ゼムクリップ
・新聞(カッターを使う時の下敷き用)
・型紙
※今回はガムテープまたはセロハンテープは未使用。
機首部分のゼムクリップ固定に使う予定でした。

今回購入した材料

ヒコーキ&カタパルトの自由研究の工作をするにあたり、買い足したものはありません。

牛乳パックが無い場合にはコーヒー牛乳が1000mlで100円程度で買えますので、2本買って作ってみましょう。

コーヒー牛乳ならお子様も大好きな飲み物だと思いますので暑い時期にはあっという間に無くなっちゃいますよ。

今回の費用は0円で作成できました。無い材料は、100円均一で購入すれば安く抑えられます。

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型紙は、雪印メグミルクの「牛乳パックで作ろう」というコーナーの「楽しい工作」というサイトの「ヒコーキ&カタパルト」の「詳細図」を印刷して使いました。

実験で気をつけること

・カッターを使うため、ケガをしないように注意して下さい。
・はさみを使うので、指を切ったりしないように注意して下さい。
・瞬間接着剤が指や他の場所に付かないように注意して下さい。
・竹串やゼムクリップは尖っている部分があるので刺さらないようにして下さい。

予想

紙飛行機よりもカタパルト(発射台)を作ることで遠くに飛んでくれると思う。

詳細図(図面)を印刷

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詳細図」を印刷します。

通常サイズのA4で印刷すると縮図が小さくなります。私のコピー機(キャノン・CANON:PIXUS MP640)の設定では、倍率を148倍にしてA4横サイズで2枚で印刷しました。

2枚の用紙を貼り合わせた右の写真の詳細図(図面)です。

牛乳パック飛行機の作り方

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牛乳パックをカッターやはさみで切り開きます。

詳細図(図面)を基に牛乳パックの内側にペンで切り取り線を書いていきます。

私は詳細図(図面)のパーツを1つずつ切り取り、牛乳パックに切り取ったパーツを当てながら切り取り線を引いていきました。

カーボン用紙を持っている人はカーボン用紙を利用すると簡単に図面を牛乳パックに移すことが出来ると思います。

※中央部の飛行機本体は、牛乳パックの折り目の線が本体の真ん中に来るように書き写すことが必要です。

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牛乳パックからパーツを切り取りました。パーツに英数字を付けてわかりやすくします。

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Gの主翼を湾曲にします。

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Aのパーツも湾曲にします。

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わん曲させた部品Aを主翼Gの両端に取り付けます。

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Fのパーツ(部品)に上反角をつけて、Gの主翼の中心部に貼り付けます。

※わん曲の付け方は、指先を使って丸めるようにします。

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主翼GにAとFの部品(パーツ)を取り付け終わりました。

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機体Dを半分に谷折りにして、芯Bを入れて先端にゼムクリップを入れますが、芯が機体よりはみ出す箇所がありました。

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機体Dに合わせてカッターで切った芯Bです。

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ゼムクリップを左右に開くと写真の様な形になります。

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機体Dの中に芯Bを入れて、先端にゼムクリップを入れます。

瞬間接着剤で接着してから、黄色い部分をホチキスで留めます。

ゼムクリップはゴムを引く力が加わるところなので機体とゼムクリップがズレないようにホチキスで留めておくと、ゼムクリップが外れる心配がありません。

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部品(パーツ)のC-1とC-2を半分に切り分けて、機体Dの機首部分に貼り合わせていきます。

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機体Dの後方部分の垂直尾翼に水平尾翼Eを取り付けます。

切り込みを入れて取り付けます。

はさみやカッターで切り込みを入れただけだと機体に厚みがあるため水平尾翼Eの切り込みだけでは歪んでしまいました。

機体Dの厚み分の切り込みを入れます。

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機体Dに主翼Gを瞬間接着剤で貼り付けます。

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機体の主翼と水平尾翼のバランスを目で確認しながら、重心バランスを取り、機体を前方から見て、機体の歪みがあれば修正したら牛乳パック飛行機の完成です。

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カタパルト(発射台)の作り方

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もう1つの牛乳パックで発射台(カタパルト)を作ります。

切込線を写真の様に入れてカッターで切ります。

底の部分から約3cmの所にカッターで穴を開けて、竹串を通します。

輪ゴムを2本1組にしてつないで、竹串に掛けます。

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これで飛行機と発射台(カタパルト)の完成です。

発射台であるカタパルトの輪ゴムに機体機首にあるフック(ゼムクリップ)を掛けて飛ばします。

風が無いと結構、遠くまで飛びます。

ヒコーキ&カタパルトの動画

小学生の自由研究 ヒコーキ&カタパルト(牛乳パック)の作り方

小学生の自由研究 ヒコーキ&カタパルト(牛乳パック)の遊び方

まとめ・感想

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外で飛行機を飛ばす時は、風が無い時を選んだほうが、より遠くに飛びました。

部屋の中でもかなり飛びますが、壁や床にボコっと飛行機が当たり、凹んだり傷が着いたりする恐れがありますので注意して下さい。

牛乳パックで作ったヒコーキなので、しっかりとした飛行機が出来ます。

紙の飛行機とは比べ物にならない位に頑丈で、何回飛ばしてもヘタることがありませんでした。

ただ、機体のバランスは墜落時に崩れてしまうので、都度の調整が必要です。

飛ばす時は、広い公園で飛ばしましょう。

また、人に当たらないように人がいないことを確認してから飛行機を飛ばしましょう。

先端にフック(ゼムクリップ)が付いているのと、飛行機の機首は強化して硬くなっているので、当たって怪我をする可能性があります。

どれだけ遠くに飛ばせるかゲームをして楽しむことができます。

竹串の位置や輪ゴムの強度を変えることで飛び方が違ってくるので自由研究の課題にすると良いと思います。

テレビや雑誌で話題の紙飛行機発射台を使うと紙飛行機が最高時速50km/hで飛ばせるキットがあります。


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