高校生にオススメ！1日でできる簡単自由研究のアイデア集
夏休みの自由研究、テーマの選び方で悩んでいる高校生のみなさん。
「短期間でできる実験がいい」「見栄えの良い研究にしたい」など、手軽にできる自由研究を探している方に朗報です！
この記事では科学の楽しさが詰まった、実験や工作を中心とした自由研究のアイデアをご紹介します。
スチームエンジンやプラネタリウムなど、見た人が思わず「すごい！」と声を上げる作品ばかり。
しかも意外に簡単に取り組めるものを集めました。
夏休みの思い出に残るステキな研究を、見つけてくださいね！
高校生にオススメ！1日でできる簡単自由研究のアイデア集（1〜10）
表面張力の実験
表面張力について実験で学んでみましょう。
まずコップに水を入れて一円玉を浮かせます。
ゆっくり入れないと沈んでしまうので気をつけてくださいね。
一円玉が浮いたら、水に洗剤を入れてみてください。
一円玉が沈みましたか？
一円玉が水に浮くのは水分子同士に引っ張り合う力があり、一円玉に水が広がらないように表面張力が働くから。
洗剤を入れて沈むのは、界面活性剤で表面張力が弱まるからだそうですよ。
たくさん一円玉を浮かせて一気に沈む光景は圧巻ですね！
ガリレオ温度計
ガリレオ温度計は温度によって浮いたり沈んだりするガラス器で、最近ではインテリアとしても人気です。
このガリレオ温度計を自作してみて、原理を研究してみてはいかがでしょうか。
この温度計を作るときには、一定の温度に保った水の中にビーズを入れたガラス器を入れ、浮かび具合を調節します。
違う温度でちょうどよく浮くガラス器を複数入れると完成です。
雷を作ろう
雷を作る、というまるで神様にでもなったかのような不思議な実験です。
白熱電球の底の部分に、圧電素子というライターなどに使われている部品の導線をセロハンテープでくっつけます。
くっつけられたらゴム手袋をはめて部屋を暗くし、圧電素子を押します。
すると小さな雷が発生するんです！
実験と合わせて雷が発生する仕組みなどを添えれば、あっという間に自由研究は完了します。
雷を発生させている間は、電球の金属部分には触れないように注意しましょう。
5連振り子
運動量保存則と力学的エネルギー保存の法則を現実の世界において、実演するために作られた装置です。
この装置により、2つの物体間の衝突に関する法則は、17世紀にフランスの物理学者エドム・マリオットによって証明されている。
重力の作用によって、揺れをくり返す様子が観察できます。
いくつかのタイプの「動き」を作れますが、このような動きの法則性をしっかりと書き表すことが必要です。
この装置の5つの球が静止した状態において、片方の端の球を5つの球が並んでいる直線上において、外側に移動させて手を放すとつかんだ球と同じ数の球が反対側において、対称的に同様な動きを起こします。
これが基本的な動きです。
このような対称な動きだけが、運動量と運動エネルギーの両方を同一にするという現象の仕組みに関する法則性について解説します。
パルスジェットエンジン
手作りのジェットエンジン、パルスジェットエンジンを作ってみましょう。
エンジンを作るなんて難しいのでは?と尻込みをしそうですがこちらは本当に簡単です。
そして成功するときれいな炎が見られます。
まず空き瓶を用意してフタにドリルで穴を空けます。
そこへ燃料用アルコールを入れてその中へ火をつけるだけ。
穴の大きさによって失敗もするので大きさを調節しながらやってみてくださいね。
過冷却水
高校生の夏休み向け自由研究「過冷却水」を紹介します。
過冷却とは物質が変化するはずの温度以下になっているのに、その状態が保たれていることを指します。
つまり今回の場合でいうと、凍りつく温度なのに液体の状態にあることです。
やり方はまずペットボトルに水を入れ、保冷バックに包んだら冷凍庫で4時間冷やします。
するとペットボトルの水が過冷却水状態となり、不思議なことにペットボトルから皿などに水を注ぐとすぐにその場で凍りついていくんです！
スチームエンジン
蒸気機関車を動かす仕組みである、スチームエンジンを作ってみましょう！
コイルの形に変形させたアルミパイプをコルクのコースターに装着し、パイプの中に水を入れます。
水を張ったボウルなどに浮かべ、固形燃料もしくはろうそくを乗せれば準備完了。
固形燃料やろうそくに火をつければ、なんとひとりでに動き出すんです！
アルミパイプの中の水が火の熱で熱せられ、水蒸気と一緒に噴出。
その後水が吸収され再び熱せられると噴出と、この繰り返しによってスチームエンジンとして動くのです。
火の取り扱いには気をつけて、ぜひ挑戦してみてくださいね！