中央高校科学部

３年連続優勝！

８月14日第17回流れのふしぎ展ウィンドカーコンテストに今年も参加しました。スピードを競うレーシング部門では３年連続優勝を達成です。昨年の優勝者（２年生）が当日、なぜか車体が不調のところ、３年生の部長が抜きんでた速さを発揮して優勝しました。３位４位は１年と２年の初心者が初めて作った車でした。他校生の速い車がありませんでした。また、障害物片道部門でも２年生が３位に入賞できました。今年は障害物が低いスロープだけなので、レーシング用の車でクリアできてしまいます。速度で順位が決まり、つまらないと言えばつまらない。

2011-08-14 20:00 | 記事へ |
| ウィンドカー |

スターリング冷凍機で銀賞と銅賞を受賞

11月3日の「第１４回スターリングテクノラリー」に生徒５名が参加し、運営協力をし、ミニサイズ車両２台、冷凍機２台を出場させました。ミニサイズ車両はトラブルのため出走できませんでしたが、冷凍機では２位と３位に入賞することができ、銀と銅の盾をゲットしました。

上はミニサイズ宙返りコース。今年の優勝は杉並工高の25回ループクリアでした。本校生はマシントラブルで出走できず非常にくやしい。ちなみに、コースレコードは2008年、本校顧問の85回なのだが・・・

本校生初めての入賞盾です。競技は乾電池２本を電源として室温から温度を何℃下げられるか、を競うものです。それぞれ、温度降下25.6℃、21℃を記録しました。

2010-11-13 14:57 | 記事へ |

エネルギー講座「スターリングエンジンを作ろう」

14名の親子が参加してくれました。１年生部員にとっては、初めての経験でした。ほとんどは缶がジャンプするタイプを作りましたが、２回目なので振動カーを作った子供もいました。

2010-11-03 18:51 | 記事へ |

エネルギー講座「スターリングエンジンを作ろう」

2010年度になってから初めての学校開放講座、参加者募集中です。
期日　11月３日（水）
場所　茨城県小美玉市張星500 中央高校
内容　スターリングエンジンの製作

今回はコショウ缶ジャンピングと振動カーの２本立てです。初めての方はコショウ缶が良いと思います。
くわしくは、こちら
http://members.jcom.home.ne.jp/rikaken/school2010/stirling.html

2010-10-13 23:01 | 記事へ |
| 科学教室 |

エコものづくりコンテスト企業発明奨励賞

　この秋はいろいろなイベント参加やコンテスト参加が重なっており、報告がついつい遅れがちです。期日をさかのぼって投稿しています。（投稿日時は受賞日です。）
　９月に製作して応募していた工学院大学「エコものづくりコンテスト」において、１年生の「ソーラースターリング灯籠」が１０月３日企業発明奨励賞を受賞できました。ちょっとした副賞も出て、生徒は喜んでいました。
　このコンテストは学研のキットエンジンを利用したエネルギー変換のアイデア作品を募集したもので、作った作品を送って応募するので、遠征の手間がかかりません。作品は後日掲載予定。

2010-10-03 14:46 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

ウィンドカー１位、３位、アイデア賞獲得！

日本科学未来館で行われた「第16流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」に科学部から５名が参加しました。レーシング部門に出場した２台のウィンドカーは飛び抜けた速さで場内を沸かせましたが、トーナメントの準決勝で同校対戦になってしまいました。１位と３位は最善の結果です。障害物往復部門ではクラッチとパラシュートによる派手な反転のしくみが評価されてアイデア賞を受賞しました。出場したウィンドカーの詳細は後日紹介します。

2010-08-15 22:08 | 記事へ |
| ウィンドカー |

モデルロケット試射

　模型ロケットでの実験を計画中です。まずは、厚紙で長さ数十センチ、質量70gていどの模型ロケットを試作し、打ち上げてみました。市販モデルロケット入門用のA8-3エンジンを使いました。総推力はたったの2.5Ns（＝力積）です。推力発生時間は0.5秒間ていど。
　日本の法規制は非常にきびしいです。日本モデルロケット協会のライセンスを持っていても、都道府県知事の許可が必要ない範囲では、総推力10Nsまでのモデルロケットに限定されます。小学生向けのロケット遊びにはこれで充分かも知れません。しかし、それ以上の何か科学的な実験を行おうすると、推力不足で、まともな実験装置はとても積めないでしょう。

2010-07-03 18:29 | 記事へ |
| ロケット |

レーウェンフック顕微鏡の製作

微生物の世界を初めてみたオランダの科学者レーウェンフック（1632 - 1723）が自作して使用していたのは単レンズ式顕微鏡です。その顕微鏡と同じ方式の顕微鏡をレンズから自作する会を行いました。

これがクリスタルガラスをバーナで溶かして製作した球レンズです。直径は約2mmです。

レンズを黒いシートに取り付けます。

調節ねじでレンズと対象物の距離を変えてピントを合わせるような設計にしました。

このように目に近づけて観察します。光源として発光ダイオードや白熱電球を使います。

2010-04-22 19:39 | 記事へ |
| 科学教室 |

講座「スターリングエンジンを作ろう」

2月20日（土）学校開放講座を行いました。小学生９名と大人３名が参加してくれました。３時間ほど、全員が工作に夢中になり、ジャンプして進むスターリングエンジンを製作しました。全員のエンジンが無事動き、机の上を面白い動きで走行しました。

参加者の皆さん、協力していただいた皆さん、ありがとうございました。

2010-02-21 10:22 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

スターリングエンジンを作ろう

学校開放講座「スターリングエンジンを作ろう」
参加者募集中です。
スターリングエンジンを一人一台製作します。
こしょう缶がジャンプする面白い動きのスターリングエンジンカーです。
２０１０年２月２０日（土）１ＰＭ～
くわしくは次のページをご覧下さい。
http://members.jcom.home.ne.jp/rikaken/school2009/stirling.html

2010-02-04 19:53 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

第１３回テクノラリー

　今回は、部員の多くが３年生であり、受験等のために参加車両は２台、クーラ２台のみでした。参加生徒のうちの２名が前泊し、ＭＤ（宙返り）クラスのコース運搬と設営、その他の生徒はＲＣクラスの競技運営のため当日参加しました。当日は雨の天候で車は車輪がスリップしたり、エンジンが水で濡れたりして苦戦しました。
　写真は入賞したクーラクラスの２台。

３Ｖクーラクラス４位

100Vクーラクラス１位

2009-11-16 22:09 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

校内科学教室

９月２４日（木）理数コースの一年の理科の時間として、部員が科学教室を行いました。内容は自然エネルギーについて、工作課題としてウィンドシップの工作を指導しました。
　上級生と下級生が交流する良い機会になったと思います。

2009-09-24 22:24 | 記事へ |
| ウィンドカー |

ウィンドカーコンテスト　上位独占！

８月１２日科学未来館で行われた「第１５回流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」に出場しました。出場したのは中高生レーシング部門で、写真のように２つの風洞走路で２人ずつ並列走行します。その走行タイムで決勝トーナメント出場者を決めます。３０数名のうち、高校生枠６名の記録１～５位を中央高校が占めました。決勝トーナメントの結果、優勝、順優勝に入賞しました。

2009-08-12 18:39 | 記事へ |
| ウィンドカー |

台湾の日蝕

日蝕の日には台湾の台北にいました。公園の石畳に木立の木漏れ日が落ちていて、すべてが三日月形の太陽像になっていました。

2009-07-22 12:24 | 記事へ |
| ソーラー |

ウィンドシップ講座

まずは太陽光によって風が起こることを示す実験を見てもらいました。シュリーレン現象で空気の流れを観察しました。

そして、いよいよウィンドシップの製作です。

小学１年生から中学３年生と大人まで24名の参加者が楽しく工作、全員走らせることができました。

最後に集合して写真を撮りました。

みなさん、ありがとうございました。

2009-06-20 20:00 | 記事へ |
| ウィンドカー |

風力で風をさかのぼる船

水面上のウィンドカーです。

風を受けると、風に向かってまっすぐに風をさかのぼります。６月２０日（土）の午後、講習会を行います。高校生が講師となります。参加者はウィンドシップを自作して持ち帰ります。くわしくは、http://members.jcom.home.ne.jp/rikaken/ship.html

2009-05-15 22:02 | 記事へ |
| ウィンドカー |

３ボルトクーラ

スターリングテクノラリーに出場した３ボルトクーラの写真です。

前日までの練習では２２度以上の温度降下があったのですが、当日は全くの不調で温度が下がりません。
　そういう時には、どこがどう具合が悪いのか、悪い所を察知して上手に手当しなくてはなりません。つまり、装置のはたらきをどれだけ理解しているか、どれだけ自分のものとして工夫して製作して来たかが問われるのです。
　部員は何とかメンテナンスをして回復させ、13.4度の温度降下を得て４位入賞できました。

2008-12-30 17:54 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

スターリングテクノラリーに参加しました。

　８名の部員が第１２回スターリングテクノラリーに参加し、スタッフとして運営に協力、出場もしました。
　まず、本校で保管しているＭクラス（ミニサイズ宙返り耐久クラス）の５輪ループコース運搬・設営です。前日に積み込み、運搬、会場での設営を行い、４名が会場（日本工業大学）の宿舎に泊まりました。当日はＲＣクラスの競技運営を行いながら、自らの出場、終了後にループコースの分解・積み込み、という忙しい日程です。

　出場結果の方ですが、３Ｖクーラクラスで４位入賞できました。Ｍクラスは36位に終わりました。全体に、学校での調子が当日会場で発揮出来ず、悔しさが残ります。
　その悔しさを、顧問が爆発させ、Ｍクラス１位、100Vクーラ１位、RCクラス２位を獲得しました。
　来年こそは…

後日写真を掲載します。

2008-11-14 22:00 | 記事へ |
| スターリングエンジン |

同好会から部活動に昇格しました。

同好会として１年余り活動しましたが、この10月に正式な部活動として認められました。そこで、このブログのタイトルも変更しました。
これまでの主な活動実績は次の通りです。
2007年８月　「流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」参加（最高４位）
2007年11月　「スターリングテクノラリー」参加（22位）
2008年５月　学校開放講座「ウィンドカー製作会」開催
2008年６月　「中央高校ウィンドカーコンテスト」開催
2008年６月　げんでん茨城科学技術振興事業研究指定
2008年８月　「流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」参加（最高５位）
2008年10月現在　「スターリングテクノラリー」に向けて製作中。

2008-10-20 19:36 | 記事へ |
| 本ブログについて |

ウィンドカーコンテスト参加

８月１７日日本科学未来館で行われた「第１４回流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」に１２名が参加しました。
全員が高校レーシング部門に参加、その中１台が予選を通過して決勝トーナメントに出場しましたが、惜しくも５位となって入賞を逃しました。

2008-08-17 14:01 | 記事へ |
| ウィンドカー |

ウィンドカーコンテスト

文化祭（蒼星祭）でウィンドカーコンテストを行いました。先週の製作会に参加した子供達、同好会の生徒達、当日参加も含めてウィンドカーを走らせ、競技会をしました。楽しい１時間半を過ごすことができました。参加者のみなさんありがとうございました。

2008-06-14 21:47 | 記事へ |
| ウィンドカー |

製作会大成功

ウィンドカー製作会を開催できました。近隣の小中学生が集まりました。子供１４名、大人８名の合計２２名の参加者でした。次の写真は製作終了時、子供たちとの集合写真です。お父さん方、お母さん方は写っていませんが、引率されて製作もされ、お疲れ様でした。「楽しかった」「ありがとう」「また教えて下さい」などと観想をいただき、同好会の高校生たちは感激しています。ありがとうございました。

当日の画像などは次をごらん下さい。
http://members3.jcom.home.ne.jp/chuo-sc/2008/1st_school.html

製作会モデル決定

６月８日に行う製作会の見本モデルが固まって来ました。
糸巻き式やゴムプーリー式に簡単に変更でき、減速比も直しやすい独自の工夫があります。

2008-05-16 17:00 | 記事へ |
| ウィンドカー |

ウィンドカー製作会　参加者募集中

ウィンドカー製作会の参加者を募集しています。オリジナルモデルのウィンドカーを１時間ていどの時間で製作できます。小学生から大人までＯＫ。風とあそぶ工作、いっしょにやりませんか。

期日　2008年６月８日（日曜）　ＰＭ１：００から
場所　茨城県小美玉市　中央高校

詳細と申し込み方等は次のページで見て下さい。 http://members.jcom.home.ne.jp/rikaken/s&w/w.html

2008-05-10 14:21 | 記事へ |
| ウィンドカー |

小さな小さなソーラーチムニー

ソーラーチムニー発電をご存じでしょうか。

http://seekingalpha.com/article/14935-enviromission-s-solar-tower-of-power
上記ページ中の写真はスペインで数年間発電していた試験プラントで屋根の直径240m、中央の煙突は195m。日光によって温まった空気が中央に集中して強い風になります。煙突の根元に設けた風力タービンで発電させます。発電量は50kWでした。

　ソーラーチムニー発電は大きいほど効率が良いらしい。現在、オーストラリアで直径７kmの施設が建造予定です。煙突の高さ1km、出力は200MW（メガワット）ということです。

　逆に小さなものはどうか、ということで、直径50cmのソーラーチムニー装置を作成しました。紙の骨組みにサランラップを貼って屋根を作製しています。屋根のカーブは計算で求めたカーブ。少しでも日光が当たると、中央の紙のタービンがクルクル元気良く回ります。もう少し大きければ発電も可能ですね。

2008-03-07 21:28 | 記事へ |
| ソーラー |

ひまわり君

太陽の位置を追尾して常に太陽電池パネルを太陽に向けるロボットを作りました。太陽電池の電流が足りないので、今のところ、モーター電源として乾電池を使っています。今後、大陽電池モジュールを増やす予定。

床下の配線部分。駆動はタミヤ130モータ＋３速クランクギアボックス。東芝のモータコントローラＩＣでドライブします。

百円ショップの電卓からはずした太陽電池を光センサーとして４個使いました。１個分の出力が３～４Ｖあるので、ＩＣ入力に直結できます。

2008-02-29 22:42 | 記事へ |
| ソーラー |

黒い火

ススではありません。黒い火です。怪しい炎がゆらゆらと動きます。火ですから、紙を持って来れば、たちまち燃えます。

実は照明としてナトリウム灯を使いました。蛍光灯や日光の元で見れば、オレンジ色の炎に見えます。燃えているのは、食塩をふりかけた固形燃料です。

2008-02-16 18:58 | 記事へ |
| ソーラー |

ソーラー・ブレード？

太陽電池をモーターを直結したソーラーこま。コントロールできるようで出来ません。

ソーラー・スターリング

現時点の技術では太陽光発電より集光式太陽熱発電の方が高効率なのです。

これは模型だから効率はせいぜい数％です。

2008-01-04 00:30 | 記事へ |
| ソーラー / スターリングエンジン |

ソーラーミル

日光に当てるとゆっくりと羽根が回るもの。熱の放射、対流、伝導のすべてがこの中にあります。

ソーラーロボット

電球のワット数を変えて、紙をかぶせました。
電球を近づけているのは太陽電池で走る一種のソーラーカーですが、光源で誘導することができます。光を求めるように旋回して、電球を追いかけます。電池は積んでいません。電子回路を使わない光ロボットが出来ました。

謎の光？

光源は100Wの白熱電球なのですが、デジカメではこのように撮れます。電球で動かしているものは？

昆虫？

太陽エネルギーについての実験・工作のいろいろを始めようとしています。写真は生徒作のソーラーカー？

スターリングテクノラリーに参加しました。

11月17日日本工業大学を会場に行われた第11回スターリングテクノラリーに生徒９名が参加しました。ミニ宙返りクラスに２台の車が出走しました。１年生が初めて製作したスターリングエンジンで入賞をねらっていたわけですが、残念ながら入賞なりませんでした。ループのクリア0.5回で22位です。前日夜の完成直後の練習では何回も回れたのですが、当日はわずかに速度が足りず、最初の１回でネットにかかってしまいました。調整不足です。会場でも不調を解決できませんでした。生徒は大変くやしがっていました。来年に期待です。

スターリングテクノラリーでは全国の高校生はもちろん大学生や一般参加の大人も含めて全員同じ土俵で技術を競います。生徒は色々な工夫をこらした機械を眺めながら、大会運営の手伝いと機材の運搬などを手伝いました。

目標はこんな車です。

５チームがスターリングテクノラリーにエントリーします。ミニ四駆コースを走れるスターリングエンジンカーで宙返り回数を競う「ミニクラス」に出場します。
現在、とりあえず生徒が目標にしているモデルはこんな感じの車です。車のはばは10.5cm以内、写真の右側に出っ張っている金属部分をバーナーで加熱し、その余熱によって走ります。

目標速度は５m/sです。これより遅くては高さ85cmの垂直ループを回ることが出来ません。

スターリングエンジン製作開始

11月17日に行われるスターリングテクノラリーに向け、スターリングエンジンの製作が始まりました。
ガラス注射器を切っています。

アルカリ電池を分解して、その金属容器を加熱キャップとして使います。

工作機械はボール盤ていどしかありません。手ノコやヤスリで加工を進めます。

はたして、動くエンジンができるか。

ウィンドカーコンテスト本番（その２）

表彰式の写真です。やはり、昨年チャンピオンの３年生（土浦工業高）が速く、大会新記録で優勝しました。
しかし、メンバーの一人が１年生初出場ながら４位に飛び込みました。他のメンバーも良く健闘しました。

ウィンドカーコンテスト本番（その１）

横浜で行われた「流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」の会場で準備中のメンバー。

走行の前に簡単なインタビューがあります。

レーシング部門では並んだ２つの風洞を使って２台同時走行して、速さを競うトーナメント戦です。

速い対戦相手と当たると１回戦で終わってしまいます。写真は３回戦で昨年のチャンピオンと対戦したメンバー。

クロスフロー風車によるウィンドカー

これはクロスフロー風車という羽根をたくさん持っている風車を利用したウィンドカー。ギザギザや円柱状などの障害物を乗り越えて走る「障害物部門」へ出場する車。

糸まき式ウィンドカー

糸巻式のウィンドカー。糸巻式は変速をさせやすい方式です。静止から出発直後に大きなトルクが必要な時、大きなプーリーに巻いた糸をプロペラ軸で巻き取ることで大きなトルクを発生できます。写真は前輪２個、後輪１個の三輪式で後輪に変速プーリーを兼用させたもの。

ベルトとプーリー式ウィンドカー

風の力で風をさかのぼるのはヨットがありますが、ヨットは風の方向にまっすぐ進むことは出来ません。プロペラで風を受け、充分減速して車輪に伝えれば風をまっすぐさかのぼることが出来ます。写真はプーリーを使って減速し、車輪に伝える方式のウィンドカー。

風洞完成

ウィンドカーを走らせるための風洞が何とか使えるようになりました。

扇風機はこのように整流器の後から当てます。

ウィンドカー準備中

ウィンドカーは風に向かって真っ直ぐ進むことが出来る風力自動車です。日本機械学会流体工学部門が主催する「流れのふしぎ展ウィンドカーコンテスト」を目標にして工作することにします。まずは、走路を作ります。トンネル状の走路に一定の風を吹かせ、その中で競技は行われます。
そのために最初に取り組んだのが整流器作りです。扇風機の風は渦を巻いていて曲がりくねっているので、それを平行な風に整えるための装置です。ポリカーボネートの波板をたくさん切って重ねてハニカム（蜂の巣）構造を作りました。切るのが大変で全員で何日もかかって切りました。
出来上がったのがこれです。

科学同好会ブログ開始

2007年６月から生徒数名が集まり科学同好会の活動を開始しました。これから、活動の記録、登場した工作や実験のネタ等、を公開して行きます。