ピンポン球キャノン砲の製作
研究者 生野高校 2年10組 M.M.
指導者 生野高校 物理教諭 T
１．動機
物理の授業で気体の熱力学について学んだ。大気圧の大きさを実感する実験に興味を持ったが、ある学会誌で本実験装置を知った。探求活動の一つのテーマが一段落したので、製作することにした。
２．製作
内径40ｍｍ、長さ３ｍの水道管ＵＶ50に図1のように横穴を開け、ゴム栓に管を通したものを取り付けた。これに直径40ｍｍのピンポン球を挿入し、水道管の両側を50ｍｍはばのニチバンセロハンテープ（厚み ｍｍ）で両側をふさぐ。ゴム栓に通した管から、真空ポンプで空気を抜いた後、ゴム栓に近い側のセロハンテープをペン先でつつき破る。入り込んだ空気がピンポン球を押し続け、加速したピンポン球は反対側のセロハンテープを破り勢いよく飛び出す。
図1
１．実験・結果
キャノン砲のゴム栓から遠い側に350ｍｌのアルミ缶を接するように木枠で固定し、ピンポン球を発射させた。
その結果、ピンポン球はアルミ缶を貫通し、ピンポン球も一部が割れへこんだ。
図２
１．考察・感想
ピンポン球がアルミ缶を貫通したので、大気圧の大きさはとても大きいとわかった。発射後、何かが焦げたような臭いがした。ピンポン球と水道管内部で生じた摩擦熱によるものではないかと思われる。
５．参考文献
「ピンポン球キャノン砲の製作と理論的検証」小河原康夫：55－2(2007)