小学生の自由研究に人口アメンボで表面張力を実感しよう！やり方とまとめ方

梅雨の晴れ間などに、水たまりをアメンボがスイスイ移動しているのを目にすることもあったと思います。

夏休みが始まる7月は、アメンボを見つけやすい時期でもあります。

水の上をぷかぷかと浮いているように見えるアメンボですが、この姿に疑問を持った子も多いのではないでしょうか。

身近な生き物であるアメンボの浮かせ方について、自由研究で学んでみましょう！

小学生の自由研究でアメンボの表面張力を実感しよう！

子どものときはよく目に留まっていたアメンボですが、大人になると視界に入ってもスルーすることが増えてきました。

都会に住む子の中には、近くでアメンボを見たことがないという子も少なくないのではと思います。

さて、アメンボ。

アメンボをつかまえて鼻に近づけてみると、飴のようなニオイがすることからこの名がつけられたといいます。

水の上でしか見る機会がないですが、実は羽根がついていて、水辺から水辺に移動をしています。

子ども心に「この水たまりがなくなったらどうするんだろう…」と思っていましたが、飛べるんですね。納得です。

アメンボの足の数は6本。前の2本は短く、うしろの4本は長いのが特徴です。

この6本の足を使ってアメンボは水の上に浮き、移動をします。

アメンボが水の上に浮くことができる秘密は「表面張力」によるもの。

コップに注いだ水がふちから盛り上がってもなかなかこぼれないのも、葉っぱの上の露が丸くなるのも、水がお互い離れないようにくっつきあう「表面張力」によるものです。

表面張力は水の表面の面積を小さくしようとする力で、水は一つに固まろうとしてまとまり、まるで水面に膜を張ったようになります。

アメンボが泳いでいるところを見ると、アメンボの足が水を押しているかのように見えることも。

アメンボの体重は約0.03gと軽いため、水の表面張力を破れないんですね！

アメンボの中足と後ろ足からは、油を出して水をはじいています。
これによって浮力が維持されているのだとか。

水は表面張力が大きいと言われているので、人口アメンボを使って表面張力が実際に働くところを確認してみましょう！

自由研究で使う人口アメンボの作り方

まずは細い針金を準備します。

あまり柔らかすぎても固すぎても作りにくいので、ちょうどいいものを探せたらベストです。

わが家は柔らかいものしか手に入らなかったので、成功するまでにけっこう時間がかかってしまいました。

1本20センチくらいの針金を3本用意。

真ん中をねじって、先っぽで丸を作ります。

人口アメンボの足の先になる部分なので一番重要なポイントなんですが、ものすごく難しいです。

こういう針金で作るアメンボについて、本などには「真ん中をねじる」と書いてることが多いんですが、ねじると余計に難しいです。

可能なら、もう一本針金を用意して、それで留めるようにしたほうが良さそうです。

こんなふうに。

６本の足すべての先が輪のようになったらできあがりです。

胴体の部分にアメンボの体を作って貼り付けても楽しそうです。

どうしても難しい場合には、足の先に小さな発泡スチロールをつけてもOKです。
格段に浮かびやすくなります。

人口アメンボを使った表面張力実験のやり方

1．まずは水の上に浮かせてみよう

6本の足が同時に着水するように作れていれば、重い人口アメンボでも浮かぶことができます。

同時に着水しない場合は、平らなテーブルで作ると少しやりやすくなるかもです。

きちんと浮くことで、表面張力を実感することができます。

2．本物のアメンボと同じように、足に油を塗ってみよう

本物のアメンボは、足からワックスのようなロウ状の成分が分泌されています。

人口アメンボにも同じように油を塗ると、浮かびやすくなるのかを調べてみましょう。

3．足の本数を変えても浮かぶのかを調べよう

人口アメンボの足は、水に浮かばせると水面が丸みを帯びているような状態になります。

本物のアメンボの足が水の膜をへこませているように見えたのと同じ。

この表面張力の力が針金をはねかえして人口アメンボを浮かせているようですが、足の本数を減らしたり増やしたりするとどうなるのでしょうか。

足を増やすと作るのが難しくなるので、発泡スチロールで浮きやすくして実験してもいいですね！

4．水を変えても浮くのか

水の上で試してきちんと浮いた人口アメンボを使って、真水じゃなくても同じように浮くのかを試してみましょう。

・洗剤を入れてみる

・泥水にしてみる

・牛乳やジュースを混ぜてみる

表面張力の働きがどれくらい違うのかを知ることができます。

人口アメンボを使った表面張力実験のまとめ方

・実験をしようと思ったきっかけ

・予想

・実験に必要なもの

・実験の方法

・実験の結果

・分かったことや気づいたこと

この実験では、言葉で表現するのが分かりにくいものがいくつかあります。

そのため、要所要所で写真を撮っておいたほうがいいかなと思います。

人口アメンボがどういったものか、浮かんだときの水の膜がどんなものなのかなど、写真を貼付して伝わりやすくしましょう！

また、この実験は応用が利きやすいです。

「重くしたらどうなるか」「足の長さを変えたらどうなるか」「足の形を変えたらどうなるか」

疑問に思ったことがあれば、それをまとめて実験してみるとより充実した自由研究になりそうです。

まとめ

この実験の一番の難所は、足が同時に着水する人口アメンボを作るところ。

ここさえできればあとはサクサクと進むので、出来上がりまでは親の手助けがあったほうがいいかもです。

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