ピンボール×ガウス加速器【写真:小幡哲士】

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ピンボール×ガウス加速器



 今回は、親子で楽しく取り組める本気の工作!工作の定番”ピンボール(パチンコ)づくり”に、科学の要素を盛り込んでみました。

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 夏休みといえば、自由研究!自由工作!東大理学部卒・現役早大院生が、100円ショップにあるような材料でできる、他の人が知らないような実験を紹介します。

<実験・工作を行うにあたって>

※ 必ず大人と一緒に実験・工作を行ってください。
※ 実験道具を噛んだり、舐めたりしないようにしましょう。
※ 実験後はきちんと後片付けをして、手を洗いましょう。
※ 実験により生じた損害について、一切の責任を負いません。

<用意するもの>

・ 強力磁石 数個
 ネオジム磁石など。 ※ 注意:指などを挟まれると、怪我をすることがある。また、ICカード、キャッシュカード、SDカードなどの記録媒体、電子機器、鋭利な金属に近づけてはいけない。
・ パチンコ玉(鉄球) 約10個
・ スチレンボード(カラーボード、1cm厚) 2枚
・ 発泡スチロールカッター(電熱式)
・ 強力瞬間接着剤(超速乾)
・ 両面テープ・ペン・飾り付け道具 など

 全て100円ショップで手に入る。パチンコ玉は、どうしても無ければ、なわ跳びから手に入れられる!(2個108円だが…)

 まず、ガウス加速器について説明しよう。

 ガウス加速器とは、磁石によってパチンコ玉を勢いよく発射する装置である。ガウス銃とも呼ばれる。ここではGauss-Shot(ガウスショット)と名付けた。
やってみなくちゃ分からないと思うので、下記URLの動画を参考にして、実際に実験してみよう。

ガウスショット(Gauss-Shot 1)あそびデーターサイエンス:https://www.youtube.com/embed/Flc7AIaQcTI

 この動画から、パチンコ玉だけの時は、ぶつかる前と後で、玉が動く勢いは変わらないことが分かる。玉の勢いが伝わって、反対側の玉が同じ速さで飛び出す。

 ネオジム磁石のような強力磁石が間にあると、玉も磁石のどちらもが、ぶつかる瞬間までずっと強く引きつけられ、とても速くなって勢いよくぶつかる。この勢いが伝わって、反対側の玉がとても速く飛び出るのだ。

 このガウス加速器の仕組みを利用して、ピンボール(パチンコ)をつくろう!

ピンボールをつくろう!



 まず、スチレンボード1枚をスチロールカッターでカットして、ピンボールエリアの外枠とガイドをつくる。

 それらを、もう1枚のスチレンボードの上に貼る。

 次に、切り抜いたスチレンボードで障害物をつくり、ピンボールエリアに設置する。

 また、鉄球が自動的にガイドの下まで落ちてくるように、傾斜をつける。

 試しにガウス加速器の原理で鉄球を発射しながら、調整すると良い。

 ネオジム磁石を瞬間接着剤でイジェクトのすぐ上に固定すれば、完成となる。

 鉄球の発射方法は、図のように磁石の下にある鉄球をイジェクトにスライドすると、後続の鉄球が磁石にぶつかるという仕組みを使う。

 これによって、鉄球の連続発射が可能となる。

 さあ、実際に遊んでみよう!

参考動画URL

「ガウスショット・ピンボール1 (Gauss-Shot 2)あそびデーターサイエンス」:https://www.youtube.com/embed/3sjRjCzoFyU
「ガウスショット・ピンボール2 あそびデーターサイエンス」:https://www.youtube.com/embed/JN-63pTB94k

 光や音を生んだりする工夫を考えて、装飾を施したら、立派な自由工作になるに間違いなし!

参考・引用:『現役東大生による頭がよくなる実験・工作―小学生向け』小幡哲士、東大CAST(2015年)

文 小橋 哲士