光を集めると・・・

今日は快晴でした。
3年生は理科の時間に、光は集めることができ、鏡をいくつも使って光をチョコレートに集めると、とかすことができることを学んでいました。
昨日は、その鏡で反射させた光をもっといっぱい集めると水を温めることができるのか。
さらには、紙を焦がすことができるのか、試してみました。
子供たちの中からは「鏡を100枚にしたら水を温めることができるのではないか?」という考えが出ました。
ペットボトルは透明なのと真っ黒のビニルテープで覆った物を用意して、そこへ水を入れました。
これも、子供たちからはさまざまな仮説が出てきました。
透明なペットボトルの中の水の方が熱くなるだろうと予想した子供は
「だって、テープで覆った方には光が入っていかないから、中の水は温まらないと思うよ。」
「光をはね返しそうだよ。」
と考えていました。
黒いビニルテープで覆ったペットボトルの中の水の方が熱くなるだろうと予想した子供は
「黒いビニルテープだと、いったん中に入ると光が閉じこめられそうだから熱くなりそう。」
「黒っぽい服を着ると、温かくなるよ。」
と考えていました。

鏡を100枚にする代わりに、パラボラアンテナ型の物を提案しました。
実際に、どのくらい熱くなるのか、光が集まるところに子供たちは手を入れて確かめていました。

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待っている間に、ペットボトルと同じように白い紙と黒い紙に虫眼鏡で光を集めてみました。
白い紙はあまり反応がありません。
ところが、黒い紙だとあっという間に煙が出ることに驚いていました。

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さて、ペットボトルの結果は、最初は21度だった水温が透明なペットボトルの方は34度、黒いビニルテープで覆ったペットボトルの方は45度になっていました。子供たちは、その水温の違いを実際に水を手にかけて確かめていました。