天気の変化(風のふき方、コリオリの力)

中2

地球

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単元 天気の変化(風のふき方、コリオリの力)

目標 天気図や気象衛星画像から,気圧配置と風のふき方や天気の特徴との関係を見いだすとともに,日本の天気の特徴を日本周辺の気団と関連付ける。本実験ではコリオリの力のモデル実験を行い、高気圧や低気圧のまわりの風のふきかたについて理解する。

準備

  • ペットボトル (側面下部に画鋲などで穴をあける)

  • プラスチックケース (ダイソーのコレクションボックスなどペットボトルが入る長方形のもの)

  • 回転テーブル

  • クッション両面テープ

観察・実験

【準備】

  • ペットボトル側面下部に画鋲で穴をあけ、テープでふさいだ状態で水を入れ、ふたをしめておく。
  • プラスチックケースに立てて、テープとふたを外し、水の軌跡がプラスチックケースの長辺に平行になるように調整する。

【実験1】「コリオリの力が働く方向」

いろいろな向きにした実験器を手で持ち、反時計回り(北半球)に体を回転して、水の軌跡を観察しよう。時計回り(南半球)ではどうなるかも観察しよう。

 

【実験2】「コリオリの力が働く方向」(回転台)

実験器を回転テーブルにいろいろな向きでおいて、両面テープで固定し、反時計回り(北半球)に回転させ、水の軌跡を観察しよう。時計回り(南半球)ではどうなるかも観察しよう。

(写真は回転台を反時計回りで回転させているところ)

【実験3-1】「低気圧のまわりの風のふき方」

実験器を4つ用意し、低気圧では水の軌跡が内向きになるように配置し、回転テーブルを回転させながら、水の軌跡を観察して、低気圧のまわりの風のふき方について考える。

(写真は低気圧の配置で回転台を反時計回りに回転させているところ)

【実験3-2】「高気圧のまわりの風のふき方」

実験器を4つ用意し、高気圧は水の軌跡が外向きになるように配置し、回転テーブルを回転させながら、水の軌跡を観察して、高気圧のまわりの風のふき方について考える。

(写真は高気圧の配置で回転台を反時計回りに回転させているところ)

参考文献

小林則彦(西武学園 文理中学高等学校) 高校地学「コリオリの力」の効果を視認できる簡易実験器
第50回東レ理科教育賞奨励作(2019)https://www.toray-sf.or.jp/awards/education/pdf/h30_10.pdf

 

実験レポ