ふじみ野ロボット教室でロボットを使った滑車のお勉強をしました！

今回はロボット教室ふじみ野校に通っている生徒さんの「スカイウォーク」という作品を紹介します。

スカイウォークでは輪ゴムと大小異なる大きさの滑車を使って、ギア比の勉強をします。

ロボットはギアの集合体といっても過言ではないほど、ギアが多く使われているので、ギアを学んで立派なロボットをつくれるように楽しみながら学びます。

ですが、小学校低学年からギアを学ぶといっても、まだかけ算やわり算を学んでいないお子さんにとっては、ややとっつきにくいところがあります。

そこで、今回はギアの性質と似た特性をもつ「滑車」を用いて、力をつたえるときの仕組みを、ロボットを使って学びました！

こちらがそのロボットである「スカイウォーク」です。遊園地にあるアトラクションに見立てたロボットになります。

中央にあるモーターをプログラミングで制御して回転させ、モーターにつながれた軸を用いて、中央上部にある滑車に力をつたえます。こんどはその滑車の回転を、赤い輪ゴムを用いて、左右にある滑車に力をつたえることで、輪ゴムが回り乗り物がくるくる回ります。

ここで、中央の滑車に注目してみると、水色の滑車と、さらに小さい黄色い滑車がついています。「いま、赤い輪ゴムは水色の滑車につながれているけれど、これを小さい滑車につなげるとどうなるかな？」という質問をして、生徒さんたちに実験をしてもらいました。

すると、小さな黄色い滑車をつかって大きな水色の滑車を回すと、大きい水色の滑車で回していたときよりも乗り物の回転がゆっくりになりました。

中にはプログラムでモーターの回る速さを最大にした生徒さんもいましたが、回る速さはゆっくりです。これはいったいどういうことでしょう。ここからはギアの仕組みを交えて考えてみましょう。

ここに歯の数が８枚と３２枚のギアがあります。ご存知のように、ギアの歯が１枚回ると、それにくっついているギアの歯も１枚回ります。

このとき、歯の数が８枚のギアが１回転すると、くっついているギアも、３２枚の歯の数のうち８枚がかみ合います。

では、３２枚の歯のギアを１回転させるためには、８枚のギアを何回転させなければいけないでしょうか。

答えは４回転！わり算でもこの結果は求められますが、今回の滑車をつかったロボットで重要なのはそこではありません。小さいものが大きなものを動かすためには、たくさんの回転が必要になるということです。

水色の大きな滑車どうしがつながれているときは、つながっている滑車の大きさ（ギアでいうと歯の数）がおなじなので、片方が１回転すればもう片方も１回転します。

けれども、小さな黄色い滑車で大きな水色の滑車をどんなに早く回しても、大きな滑車が１回転するまでに小さな滑車は何回転もする必要があります。

ギアの勉強や滑車の勉強をしても、実際に動かして体験してみないと、すぐに忘れてしまいます。このように手を動かしながら学習する方法を「ハンズオン教育」といいます。

ロボット教室ふじみ野校では、このようなハンズオン教育を積極的に取り入れ、詰込み式の学習ではなく「体験型の新しい学習」をテーマに授業を行っています。

ここまでお読みいただきありがとうございました！

ロボット教室ふじみ野校では随時体験を受付中です。お気軽に下のボタンから体験の申し込みができますので、ぜひお申し込みください！