自由研究ペーパークラフト(ピンホールのふしぎ)
- Digital200 JPY

幕末の天文方が太陽の南中高度を測定する際に使用した ・ピンホール「景符(けいふ)」 ・スクリーン「景筐(けいきょう)」 ・日時計(グノモン)「圭表儀(けいひょうぎ)」 の3つをペーパークラフトで再現したPDFデータです。
太陽とピンホールの間に「横梁」(棒)が来ると……
「圭表儀」の先端にシャープペンシルの芯で作った「横梁(おうりょう)」をつけて、【太陽☀️】→【横梁━】→【景符(ピンホール)】→【景筐(スクリーン)🟦】と投影された光を観察してみましょう。 ①平らな板の上に「圭表儀」と「景符」を置いて、高さ30cmほどの台に載せます。(ブリキ板にマグネットで挟むとよいでしょう) ②台の下に「景筐」を置きます。 ③板の上で「圭表儀」を遠ざけたり、板を傾けたりして、「横梁」の影がピンホールの中心にくると、直径4mmほどの光の点(太陽)をさえぎる「横梁」の影が、直線として観察できます。 ※同梱の(小冊子)観察ノートを読みながら実験しましょう。 江戸時代の『寛政暦書』(1844)という本で紹介されているもので、実際の「圭表儀」は高さ9.1mと巨大な日時計でした。
自由研究のタネに
・「横梁」の影がピンホールの表面を通るとき、スクリーンに映っている影の動きはどうなってる? ・LEDの光を通すとどうなるの? ・光とピンホールの角度が変わると、形はどうなるの? ・「景筐」の内側は【青(藍色)】じゃなきゃダメなの? などなど、ピンホールとスクリーンだけでも疑問が湧いてきます。 230年前の人々が見た光だけでなく、色んな使い方をしてみましょう。
収録内容
【ペーパークラフト】 ・1:2 景符ペーパークラフト(ピンホール).pdf (1ページ) ・1:2 景筐ペーパークラフト(スクリーン).pdf (15ページ)※実験する場所に合った1枚を印刷してください。 ・1:43圭表儀ペーパークラフト(かんたんくみたて版).pdf (1ページ) ・ふろく:まっしろな「景筐」の内側に色を付けよう!.pdf (15ページ) 【折り本】 ・(A3小冊子)ピンホールのふしぎ.pdf (A3印刷→8ページ折り本) ・(A3小冊子)観察ノート.pdf (A3印刷→8ページ折り本) ※A4用紙に印刷したい場合は、次のJPEGファイルをお使いください。 ◎(小冊子)ピンホールのふしぎ.jpg ◎(小冊子)観察ノート.jpg また、「景符」については組み立てが難しいので、別途作り方のPDFファイルを参考にしてください。 ・(作り方解説)1:2 景符ペーパークラフト.pdf (6ページ) ※同内容を圧縮したzipファイルもダウンロード可能です。 ◎自由研究ペーパークラフト_ピンホールのふしぎ.zip(34.1MB)
用意するもの(or 代用品)
・A4厚口用紙(厚さ0.2mm以上推奨)× 3枚以上 ・はさみ(曲線など大まかに切る部分用) ・カッターナイフ ・カッターマット ・ケガキ針(折り目やピンホール用) (or 書けなくなったボールペン&押しピン) ・つまようじ(軸) (or 直径2mmほどの棒) ・シャープペンシルの芯(直径0.5mm) ・木工用ボンド ・スティックのり(シワになってほしくない大きな平面用) ※推奨年齢:小学校高学年以上 カッターナイフやケガキ針(押しピン)など刃物を使用するので、怪我の無いよう組み立てて実験しましょう。
あるとよいもの
・金色のおりがみ(景符の見栄えがよくなります) ・ブリキの板 ・直径2cmほどのマグネット × 3~4個 (風に飛ばされず、観察がしやすくなります) ・サングラス(強い光を観察するので、かけた方がいいです)