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未来の子供たちのもうひとつの新幹線

リニアのしくみを知ろう

平成27年4月21日　超電導リニア車両の有人走行試験で、世界最高速となる時速603キロメートルを記録しました。

このスピードは新幹線の約２倍になります。

新幹線でも　早いのに！　東京〜大阪間を新幹線で約130分なのでリニアだと約１時間で走ることになります。

でも、、、

いったいなぜ　こんなスピードが出るのでしょう？？？

リニアについて

「超電導磁気浮上式リニアモーターカー」は、線路を走るのではなく「ガイドウェイ」を磁石（超電導）の力で浮いて走ります。

そのため、現在の新幹線の約２倍の時速５００Km、騒音や振動も少なく走ります。

■ガイドウエイって？

リニアモーターカーは線路ではなく「ガイドウェイ」を走ります。

「ガイドウェイ」には（１）前に進む（推進コイル）と、（２）浮く（３）導く（浮上・案内コイル）の３つの働きをするコイルがあり、電気を流すことでこれらのコイルは磁石になります。

「ガイドウェイ」のコイルの磁力がリニアモーターカーの「超電導磁石」と引き合ったりすることで、リニアモーターカーが浮いたり進んだりするのです。

■なぜ浮くの？

「超電導磁石」が組み込まれたリニアモーターカーが、「ガイドウェイ」を高速で通り過ぎるとき、「ガイドウェイ」のコイル（浮上・案内コイル）に電気が流れ、コイルが磁石になります。

このとき、リニアモーターカーの「超電導磁石」と「ガイドウェイ」の磁石の間に生まれる「下から押し上げる力」と「上に引っぱる力」によりリニアモーターカーが浮き上がるのです。

■壁にぶつからないの？

「ガイドウェイ」の左右にあるコイル（浮上・案内コイル）は電線によって結ばれています。リニアモーターカーがどちらか一方にずれると、 遠ざかった方には「引き寄せる力」が近づいたほうには「押し戻す力」が働き、リニアモーターカーは常にガイドウェイの真ん中にもどることができ、壁にぶつかることはないのです

■どうやってすすむの？

「超電導磁石」が組み込まれたリニアモーターカーが、「ガイドウェイ」を走るとき、リニアモーターカーと「ガイドウェイ」の磁石（推進コイル）の間に、Ｎ極とＳ極の引き合う力やＮ極どうし・Ｓ極どうしの反発する力が生まれます。この力でリニアモーターカーは前に進みます。

特別な金属を一定の温度まで下げたときに、電気がとても流れやすい状態になることを「超電導」状態といいます。
「超電導」状態の金属で作ったコイル（超電導コイル）に電気を流すと、
その電気はコイルの中を永久に流れ続け、強力な磁力を持つ、「超電導磁石」となります。

リニアモーターカーは車体にこの超電導磁石が組み込まれており、その強力な磁石の力によって、車体を浮かせたり、進んだりすることができるのです。

さっそく実験してみよう

 ブログにいろいろと説明を書いてみましたが、やっぱり　百聞は一見にしかず！

右脳を使って覚える

イメージと体験で　ばっちり覚えましょう

原理は簡単！

これぞ　実験のチカラです。

これから行う簡単な理科実験キットで　そのしくみをより理解することができます。

電磁誘導によるリニアモーター｡

レールに電流を流すと電磁力の働きにより､アルミパイプが転ることを観察できます｡

組み立てて電気を通してみましょう

このパイプ　どう動くかな？

ね、すぐに理解できたでしょ！

手作りリニアモーターキット

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指紋の観察ができるキットです。

指紋捜査や、指紋ができる仕組み、

人の体の仕組みなどについて学習できます。

指紋の鑑定は、個人特定に使われる最もオーソドックスな、鑑定方法の一つです

テレビや映画などにも、頻繁に登場します。

みなさまにも、お馴染みの鑑定方法ですよね。

この理科実験キットでは　その指紋鑑定についての不思議をときながら

実際に体験できる教材になっています。

 とった指紋をブラックライトで見ることもできます。

光る指紋！

まずは、指の先を虫眼鏡でよーく見てみよう。

何がみえる？？？

指紋ってどんなもの？

人間の指先には、とても細い浮き上がった線が集まってできた模様があります。

これを「指紋」と言います。

この線のでこぼこは、人がものをつかむときに滑らずしっかりつかむ役割があります。

代表的な指紋の種類

指紋は、身体の成長や歳月の経過よって自然変化を生じることなく

「万人不同」 「終生不変」

であり、個人識別＆個人特定の役に立っています。

・・・つまり・・・

人の指紋は一生変化することはない

また、一卵性双生児であっても違う指紋である

だから指紋をみれば、誰かが分かる　ということです。

指紋の正体をさぐろう

指紋の正体をさぐるために、指先から調べていきます。

指紋は「指先のうきあがった線が集まってできた模様」と先ほどのべましたが、

その一本一本の線のことを　隆線（りゅうせん）といいます。

皮ふ中の汗を出すための線を　汗腺（かんせん）といいますが、汗腺の口　すなわち汗口（かんこう）が盛り上がったものが隆線です。

隆線からは　汗が出てきます。

手でものにさわると

手のひらからは、いつも汗が出ているので湿っています。

これは　毛のない皮ふをまもるためと　物をつかみやすくするためです。

手の平から出る汗をよく調べてみると・・・・

手の平の汗は99％の水分と1％の塩分などでできています。

水分は乾いてすぐに消えてしまうので、指紋を捜査することはできません。

でも実は、指紋がとれる原因は皮ふについた　あぶらなんです。

セロテープなどを使った時にテープに指紋がつくことってあります。

指紋につくのは　水分ではなくてあぶら分だったということです。

スマホやゲーム機を操作してると　確かについてますよね。

おでこや鼻のあたまをさわると　あぶらがよく手につきますので、実験前に触ってもらうと

とてもよく見ることができます。

このキットには　虫眼鏡や蛍光粉　ブラックライトペン　インク台　タンポが入っています。

おうちでは、セロハンテープや　表面にでこぼこがないガラスのコップを用意してください。

まずは　

このコップ　だれが触ったか！　

調べてみましょう。

055741 HOL 光る指紋の採取キット

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子供たちが大好きな理科の実験は

謎解きや推理そして　達成感・満足感が得られます

どうなるんだろう？

どうしてこうなったんだろう？

そうか！

だから！

といったような　面白さいっぱいです。

子供たちに　興味を持たせる

なぜ？どうして？といった　疑問をもたせる

そして　考えさせる

考えたことを実践してみる

実践したからこそ　わかる

理解する

満足感や達成感を知ってもらう

何事も考えるくせをつける

関心をもってもらうことにつながります。

 豆電球の実験は　小学校３年生の理科で学びます。

飛行機にはたらく力を知れば、飛ぶ秘密もわかってくるよ！

翼の秘密を大研究

【飛ぶしくみ ヒコーキ大研究 】

飛行機が空を飛ぶのを見て、不思議に思ったことありませんか？

あんなに重たいものが空を飛ぶなんて、どんな理屈！？と。

子供のころから不思議でしたが、私は大人になった今でも「揚力」などが関係あるということはなんとなくわかっても、まだ納得いかない、しっくりと理解できていないという感じがあります。

せっかく子供たちがおもしろい「謎」を見つけたり、なんで？と「不思議」に思って、理由を知りたいと考えても、「言葉」「教科書」で読むだけで、「理解」「納得」するのは難しいと思います。

自分で「まのあたりにする」というのは、とても大切な経験です。

この、【飛ぶしくみ ヒコーキ大研究】は、飛ぶのに必要な「揚力」「推進力」「抗力」「重力」の関係や、「主翼」「水平尾翼」「垂直尾翼」のそれぞれの役割を詳しく知ることができます。

セットの中には、実際に風を当てることで羽が浮く仕組み（揚力）を、目で見て体感することができるキットが入っています。

くわしい説明書も入っていますが、飛行機の翼と同じ形状の羽に、風を当ててみると見事に浮き上がる様を見ることができ、「揚力」を体感することができます。

翼の形状がとても大切なんだということが体験とともに理解できます。

セットの中に、いろいろな形の翼が入っているので、翼の形による飛び方の違い、翼を付ける位置での違い、垂直尾翼・水平尾翼の役割などそれぞれ実際に飛ばしてみることで違いを知ることができます。

◆セット内容◆

翼モデル(平板翼、厚翼)×各1、土台×1、胴体固定パーツ×1、

翼モデルジョイント×2、棒支持パーツ×2、棒固定パーツ×1、棒60mm×1、

棒150mm×2、胴体×1、輪ゴム×1、垂直尾翼ジョイント×1、

主翼ジョイントセット×1、おもりセット×1、発射棒×1、スチロール翼セット×1、

解説書×11

こちらの商品は、「CREATIVE CHILD AWARDS 2014 CHOICE」受賞商品です！

「CREATIVE CHILD AWARDS」はアメリカの人気育児雑誌「クリエイティブ・チャイルド・マガジン」の名が冠された玩具分野で高く評価されている賞。選考商品すべてが母親はもちろん、教育専門家たちや実際の購買者たちにより審査されます。

楽しんで知識を増やせる面白いセットです。

ぜひ、子供さんと一緒に大人も楽しんで実験してみてください♪

【飛ぶしくみ ヒコーキ大研究 】

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