51. ペットボトルロケット


@ゴム栓を使ったペットボトルロケット
(ゴム栓部分を作る)
・ノズルの先が栓から出ないようなら6号ゴム栓を少し短くする。ペットボトルの口径は微妙に異なる。なお、発射する際にゴム栓を持つので、1cmは栓がはみ出すようにする。
・「きり」で穴を開ける。
・ノズルに石鹸水をつけてノズルを差し込む。

 *ホームセンターの水道関係の売り場には黒色のゴム栓があり、一つ100円以上する。主に水道の栓をするためのものでやや硬い。

 *実験でよく使う赤色のゴム栓は酸に強くやや柔らかい。東急ハンズ等か通販で手に入れる。50円程度。

 *ボールなどに空気を入れるノズルはホームセンターで売っている。百均にもあるが折れやすい。

 *ノズルを差し込む際に余計な力を加えると折れることもあるので注意。

 空気を入れるロケット本体はもちろん炭酸等が入っている強化されたペットボトルを使用する。

(ロケットの先端部分を作る)

・別のペットボトルを輪切りにし、ロケット本体の先頭部にテープで取り付ける。


(羽をつける)

2枚のハネをくっつけ、本体につける所を外側に折る(これを34つ作る)。

・本体に両面テープで取り付ける。


(発射装置を作る)
・ストローをテープではりつける。

・針金ハンガーで発射装置を作る。


(発射!)
・ロケットに1/41/3水を入れ、ゴム栓(ノズル)をしめて装置に取り付ける。(ゴム栓を手で持ってもよい)

・空気入れで空気を入れる。→発射!


(炭酸用のペットボトルについて)
・炭酸用のペットボトルでも口径と本体の径が少し違う。蓋を開けた時の口が透明か白いものがあり、今回は右の透明のものを使った。
・コーラのボトルは中央がくびれていて、羽をつけるのがやや難しい。結果的に「三矢サイダー」が一番使いやすい。

 




A発射装置を使ったペットボトルロケット
(発射台ジョイントの作り方)
・図1のようにパーツが一緒になったジョイントを購入する(700円程度)。中央を発射台、右を発射ノズルに使用する。
・ネジ部分の半分程度を鋸で切り取り(図2)、切り取った面をサンドペーパーで磨く(図2)。

      (図1)         (図2)           (3)

・自転車のバルブを分解して図4のように差し込む。チューブのゴムを少し残し、水道用のシールテープを巻くとよい。
・ワッシャーを途中にはめてバルブを組み立てる(図5)。

     (図4)          (図5

(発射台の作り方)
0.5mmのステンレス板を購入し、図6のように発射台を作成した。安全のために周囲をテープで囲っている。

・これに発射台ジョイントを取り付えて完成(図7、図8)。

    (図6)           (図7)          (図8

(発射ノズルの作り方)
・ネジの部分を根元から切り取る(図9)。
・切り口を丁寧にサンドペーパーで磨く(図10)。

・ペットボトルの蓋にノズルの穴と同じ程度の穴を開ける(図11)。
・磨いた面と炭酸用ペットボトルの蓋を接着剤で接着する。
・発射台ジョイントとノズルの完成(図12)。

      (図9)         (図10)           (図11)          (図12

 *ここまで、「いきいき物理わくわく実験2」(新生出版)、HP「子どものための大人の科学工作シリーズ」を参考にした。

(しかし、接着剤では・・・)
・まず「ボンドGPクリアー」(図13)を使用してみた。「プラスチック用でポリプロピレンも接着できる」とうたってあり、ちなみにキャップはポリプロピレンでできている。完全圧着のため24時間待った。(瞬間接着剤でも完全接着にはこの位必要)。ところが、24時間後に手でキャップを引きはがしてみたら簡単にはがれてしまった。
・次に「アロンアルファー・プラスチック用――ポリエチレンやポリプロピレンにも」を使った(図14)。同様に1日待った。
・接着強度が心配で、恐る恐る空気を入れてみた。56回なら大丈夫だったが、8回空気を入れると接着部が離れてしまった)。

      (図13)         (図14

(さらに発射ノズルの改善を目指したが・・・無理!)
・どうしても接着剤を使うと空気の圧力でキャップとノズルが離れてしまうので、圧力で接着部が閉まるようにできないかと考えた。
・図15のように切り取り、キャップの穴を広げ、接着剤で接着した。接着剤は「Scotchスーパー多用途超強力接着剤」を使ってみた。

これは接着後も多少の粘着性があるので、逆にパッキンのように密閉するのに適していると考えた。

     (図15)          (図16)          (図17

・ところが、キャップの内側にノズルが少し入ることで厚みができ、発射台ジョイントにカチッと入ることができなくなった。で、ジョイントの内側をやすりで削ってみたが、発射台ノズルがバラバラになるとともにカチッと閉まることもできなくなった。
 

(結論)
・発射台ジョイントは作ることができますが、発射用のノズルは通販で手に入れましょう!接着剤を使う方法がいろいろなHPや本に出ていますが、圧力をかけると外れることが多く危険です。

・自転車チューブバルブは500円前後、ペットボトルロケット用ノズルは450円前後、発射台ジョイント部分は500円前後で手に入れることができます。
・発射台ジョイントは、どちらかに回して下げるタイプのものもある(青色)が、直接下げるタイプ(白色)の方が使いやすい。また、市販ノズルとの相性もよい。
(市販ノズル)
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