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振動実験装置「なまずくん」

歯車概要

振動実験装置「なまずくん」
なまずくん・全体図  この振動実験装置「なまずくん」は、「すじかい」や「基礎の深さ」「屋根の軽重」など、構造の異なる家屋の模型を積み木感覚で親と子とで組み立て、それらの違いによって揺れ方がどのように変わるか簡単に実験できる実験装置です。

歯車1. 実験装置の説明

なまずくん・ハンドル  この装置は、ステージの部分が縦方向、横方向、上下方向に振幅させることができます。
 ステージ振幅の、縦方向は、モーターを用い、地震直後の加速度を実現するように工夫をこらしました。
 横方向は、手動で揺らせるようにしました。これは2種の異なった動きを合成すると、不規則な振幅が実現できるからです。(いずれも振幅は、25mm程度に設定)
 また、縦方向は、モーターによる定振幅で、横方向は、手動による不定振幅であるため、二方向の振幅を合成すると、ステージは、予測のつかないリサージュ図形を描くように振幅します。(リサージュ図形を描く機構も設置可能)
 上下方向に関しては、構造上振幅を大きくすると危険なので、実際と同じよう、うねりの感じがでるよう工夫し、上下±5mm程度に抑えました。
 以上の振幅を個別に(Z軸方向は検討の結果、横方向と同時に常時駆動としました。)発生させ実験することや、三方向同時に振幅を発生させ、実験することで、いろいろためせます。

歯車2. 使い方

 振幅をするステージ上に、積み木感覚でいろいろな構造の建造物を建ててみることにより、建物の構造学的、建設学的、科学的な方向で、誰でも簡単に実験できます。
 演示実験として、ビルを置き、高さによる振帽や、ゆれ方の違いを実験することもできます。(ビルについては、縦と横方向に振幅する構造を採用しています)
 この震動実験装は、神戸市青少年科学館に貸し出し要請があったり、全国教職員発明展において入選をするなど、関係者にもなかなか好評でした。