大科学実験「熱で動く鉄」 2014.09.19

イジメ問題キミならどう考えますか?すごいほのおだ。
鉄の棒を熱して…?動いた!どうなってるんだ?今日は3mの鉄の棒を温めるだけで動かそうっていう実験。
どうなってるんだ?だれもが当たり前だと思っている自然の法則や科学の知識。
でもそれは本当なのでしょうか。
答えはやってみなくちゃわからない「大科学実験」で。
温めると…。
ふくらんだ。
冷やすと…。
しぼんだ。
温めるとふくらんで。
冷やすとしぼむ。
空気が温められたり冷やされたりしてのびたり縮んだりしたんだ。
空気ののび縮みを使っておもちゃを作ってみよう。
用意するのは試験管。
それにビー玉を入れて…。
ゴムチューブで注射器につなげる。
かたむいてきた!動いた!どうなってるんだ?温度が見えるカメラで見てみよう!底だけ温められてるんだ。
試験管が温められると中の空気がふくらむ。
ふくらんだ空気で注射器がおし上げられてかたむいたんだ。
温めるだけで勝手に試験管が上がったり下がったりするんだね。
これ大きくしちゃう?材料は鉄か…。
長さ1m。
ビー玉の代わりに鉄球を使う。
重さは合計13kg。
空気がふくらむと物を持ち上げられるかって動くの?注射器は油をぬって動きをよくする。
温度計を真ん中に設置する。
筒の中にセンサーを入れ空気の温度を測る。
準備完了!温めるのも強力なガスバーナーだ。
さあ実験開始!筒の表面は200℃以上。
火力は十分!中の空気は…37.5℃。
表面が温まっても中の空気はそんなに温まらないんだ。
温めること10分。
中の空気は46.4℃。
少し上がってきたけど動く気配はないね。
もっと強く熱する。
さらに10分加熱。
かなり上がったぞ。
あっ…。
動いた!動くたびに温度が変化している。
おし上げられた時空気の温度は114℃。
下がった時空気の温度は107℃。
温度が上がると空気はふくらんで注射器をおし上げる。
温度が下がると注射器が下がる。
空気が冷えてしぼむんだね。
どうして空気が冷えるのかな?
(鉄球の転がる音)
(鉄球の転がる音)鉄球だ。
鉄球が中で転がって空気をかき混ぜてるんだ。
それで温度が下がるんだね。
へえ〜空気を温めるだけで13kgの鉄が動くんだね。
えっ!もっと大きくしちゃうの?今度は長さ3m。
鉄球は15個入れる。
鉄球と筒で80kg。
「大科学実験」らしくなってきたね。
今度は2か所に温度計をつけるんだ。
動くかな?加熱開始!温度は150℃と20℃。
加熱し始めて20分。
すごく上がったぞ。
でも動かない。
あれ?何してんの?
(鉄球の転がる音)鉄球が重いから動くのを手助けしたんだ。
お〜動いた!最初にきっかけをつくったら動き出した!今回の実験で空気を熱するとふくらんで冷やすと縮むことがわかった。
中に鉄球を入れた装置では30kgある鉄の筒もシーソーのように勝手に動くこともわかった。
だからやってみなくちゃわからない「大科学実験」で。
この装置何かに使えそうだね。
2014/09/19(金) 10:05〜10:15
NHKEテレ1大阪
大科学実験「熱で動く鉄」[字]

空気は熱すると膨らみ、冷やすと縮む。この性質を使って、3mの鉄の筒を熱し、中の空気を膨らめるだけで棒を動かす実験を行う。

詳細情報
番組内容
スケールの大きな実験を、スタイリッシュな映像で描く科学教育番組シリーズ。空気は熱すると膨らみ、冷やすと縮む。試験管にビー玉を入れてフタをし、ガースバーナーで温めると、熱した空気が伸縮して試験管がシーソー運動を始める。重さ30kgにもなる3mの鉄の筒でも、同じように空気の伸縮で動くのか挑戦する。
出演者
【語り】細野晴臣

ジャンル :
ドキュメンタリー/教養 – 宇宙・科学・医学
趣味/教育 – 幼児・小学生
趣味/教育 – 中学生・高校生

映像 : 1080i(1125i)、アスペクト比16:9 パンベクトルなし
音声 : 2/0モード(ステレオ)
サンプリングレート : 48kHz

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