自由研究でできる水を使わない実験には何がある？

水を使わない自由研究なら、静電気、空気の抵抗、振り子、音、磁石、紙の強さを調べる実験ができます。特別な薬品を使わず、身近な材料だけで比べられるものを選ぶと、結果を表やグラフにまとめやすくなります。

静電気で紙が動くか調べる実験

風船などをこすって静電気を起こし、小さな紙がどのくらい引き寄せられるかを調べます。こする回数や使う布を変えると、条件を比べられます。

用意するもの

• 風船
• 小さく切った紙
• 布や衣服
• 定規

実験方法

1. 紙を同じくらいの大きさに切って、机の上に置きます。
2. 風船を布や髪の毛に10回こすります。
3. 風船を紙に近づけ、紙が何枚引き寄せられるかを記録します。
4. こする回数を20回、30回に変えて、同じ実験をします。

「こする回数が多いほど、紙を引き寄せやすくなるのか」を研究の問いにできます。湿度や布の種類によって結果が変わるため、実験する場所や使う布をそろえることが大切です。

紙の形と空気の抵抗を調べる実験

同じ大きさの紙を異なる形にして落とし、床に着くまでの時間を比べます。紙の広がり方によって、空気の受け方が変わることを調べられます。

用意するもの

• 同じ大きさの紙を数枚
• 定規
• ストップウォッチ
• メジャー

実験方法

1. 紙をそのままにしたもの、丸めたもの、折りたたんだものを作ります。
2. 同じ高さから、1枚ずつ落とします。
3. 紙が床に着くまでの時間を測ります。
4. それぞれ3回以上行い、平均時間を比べます。

落とす高さ、紙の種類、落とす向きをできるだけそろえると、形の違いを比べやすくなります。結果は、紙の形と落下時間を表にまとめると分かりやすくなります。

振り子の長さと揺れる時間の関係を調べる実験

糸の長さを変えた振り子を作り、一定回数揺れるまでの時間を測ります。糸の長さによって揺れ方が変わるかを調べる実験です。

用意するもの

• 糸
• クリップや小さなおもり
• 定規
• ストップウォッチ
• セロハンテープ

実験方法

1. 糸の先にクリップなどのおもりを取り付けます。
2. 糸の長さを10cm、20cm、30cmなどに変えます。
3. 同じ角度だけ振り子を動かして放します。
4. 10往復するまでの時間を測り、各条件で3回ずつ記録します。

糸の長さ以外の条件をそろえることがポイントです。おもりの重さや振り始める角度を変えると、何が結果に影響したのか分かりにくくなります。

輪ゴムの長さと音の高さを調べる実験

輪ゴムを張ってはじき、輪ゴムの長さや張り方によって音がどう変わるかを比べます。音の高さは、聞き比べだけでなく、スマートフォンの音程測定アプリなどで調べる方法もあります。

用意するもの

• 輪ゴムを数本
• 空き箱
• 定規
• 記録用紙

実験方法

1. 空き箱に輪ゴムをかけます。
2. 輪ゴムをはじき、音を聞きます。
3. 輪ゴムを押さえる位置を変えて、振動する部分の長さを変えます。
4. 音の高さや音の大きさを記録します。

輪ゴムの太さや種類を変える方法もあります。ただし、複数の条件を一度に変えず、「長さだけ」「太さだけ」のように一つずつ比べると、結果を説明しやすくなります。

磁石とクリップの距離を調べる実験

磁石とクリップの距離を少しずつ変え、どの距離まで引き寄せられるかを調べます。磁石の種類を変えて、磁力の違いを比べることもできます。

用意するもの

• 磁石
• ゼムクリップ
• 定規
• 厚紙

実験方法

1. 磁石とクリップの間に厚紙を置きます。
2. 厚紙を1枚、2枚、3枚と増やします。
3. クリップが磁石に引き寄せられるかを記録します。
4. 磁石の種類を変える場合は、同じクリップと同じ厚紙を使います。

厚紙の枚数を距離の代わりに使うと、磁石から離れたときの変化を比べられます。磁石を電子機器や磁気カードに近づけないよう注意してください。

紙の折り方と支えられる重さを調べる実験

紙を平らなまま使った場合と、山折りや筒状にした場合で、どれだけ重さに耐えられるかを比べます。材料の形が強さに与える影響を調べる研究です。

用意するもの

• 同じ大きさの紙
• 同じ大きさの本や箱
• コインや消しゴムなどの重り
• 定規

実験方法

1. 本などを2つ置き、その間に紙を橋のように渡します。
2. 紙を平らなままにした場合の上に、重りを少しずつ置きます。
3. 紙が落ちるまでに支えられた重りの数を記録します。
4. 紙を折った形や筒状にした形でも同じ実験をします。

本の間隔、紙の大きさ、重りを置く位置をそろえることが重要です。紙がたわみ始めた時点と、完全に落ちた時点を分けて記録してもよいでしょう。

自由研究にまとめるときの書き方

実験結果だけでなく、「なぜ調べようと思ったか」「どの条件を変えたか」「予想と結果は同じだったか」を書くと、研究らしくなります。

1. 研究の問い：何と何の関係を調べるのかを書く。
2. 予想：実験前に、どうなると思うかを書く。
3. 材料と方法：使った物と手順を記録する。
4. 結果：回数、時間、距離、重さなどを表やグラフにする。
5. 考察：結果から分かったことと、予想と違った理由を考える。
6. 改善点：回数を増やす、条件をそろえるなど、次に試したいことを書く。

迷った場合は、準備が簡単で結果を数値にしやすい「静電気」「紙の落下」「振り子」から選ぶと取り組みやすいでしょう。火や太陽光を使う実験では、やけどや目への影響に注意し、保護者と一緒に安全を確認してください。