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理科実験の試み
生物教員である作者による理科実験の実践や試みの紹介
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プラネタリウムの上映


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はじめに
用意するもの
方法
結果,成果
考察,コメント


プラネタリウムドームの製作

作業時間:約2日 詳細は『プラネタリウムの上映』をご覧下さい。



■ はじめに ■
  • 今回実際に作成したプラネタリウムドームの模型です。



■ 用意するもの ■
  1. ダンボール・・・近所のスーパーなどから頂きました。
  2. ガムテープ・・・20巻ぐらい。
  3. 白のクラフトテープ・・・3巻ぐらい。ガムテープはちょいと高めで、少し重いのでクラフトテープにしました。
  4. 白の水性ペンキ・・・スプレー式のものを2000円ぐらいで買えるだけ買いました。
  5. 紐・・・荷造りなどで使われるちょっと太めの紐を150m程度。あまり細いと切れます。


■ 方法 ■
  1. 次に示してある三角形・四角形・五角形の画像は、およそ1/10のサイズです。自分では試してませんが、下のパーツを組み合わせればミニドームが作れると思います。また、目標は64面体ですが、以下のサイズは自分なりにアレンジを加えてあります。SinやCosなどの三角比を使えば設計できます。

  2. 必要な段ボールパーツ。
    ①正三角形・・・15枚。
    1辺が70cmの正三角形です。


    ②正四角形・・・20枚。
    1辺が70cmの正四角形です。


    ③二等辺三角形・・・4枚。
    底辺113.3cm,側辺(横側の辺:正しくは何というんでしょう?)70cmの二等辺三角形。
    正五角形の上部を切り取った形です。
    完全な多面体を作るのではく、下方を切り取るので、地面との間にスペースができます。
    それを埋めるためのものです。


    ④正五角形・・・1枚。
    1辺が70cmの正五角形です。
    模型の通りに作るならば、正五角形は6枚必要になります。
    しかし、これだけ大きな正五角形を、使い古しのダンボールの箱からとることはなかなかできません。
    そのため、正五角形は頂点面だけに使いました。
    それ以外の正五角形は⑤の二等辺三角形を組み合わせて作りました。


    ⑤二等辺三角形・・・25枚。
    単に正五角形を作るための三角形ならば側辺は59.5cmです。
    しかし、中央部が15cmほど盛り上がった五角形を作るために、側辺を61.6cmにしました。
    これを5枚組み合わせて五角形を作ります。


  3. 組み立て方法。
    ▼頂点となる傘の部分を作ります。
    図中の番号は、上のパーツの番号です。
    おそらく使用するダンボールの強度が足りないので、頂点面④と正四角形②はひもで引っ張りました。
    もっとも力がかかると思われる頂点面は、ダンボールを重ね合わせ、特に頑丈に補強しました。


    ▼ひもで吊すときには、ダンボールが折れ曲がらないように図のように吊します。


    ▼頂点面の傘につなげる側面部位A~Eを5組作ります。
    ③の二等辺三角形は、多面体が完成する最後につなげましたが、先につなげておいても構わないかもしれません。
    ちなみに、左の図で逆三角形(▽)になっている⑤の三角形の底辺が、頂点の傘の部分の②の四角形とつながります。


    ▼頂点の傘の部分と側面部位A~Eができたら、いよいよすべてのパーツを組み合わせて完成です。
    まず、ひもを引いて傘を高さ1mほどのところに宙吊りにします。
    そこに側面部位A~Eを図のようにつなげます。
    (ちょっと雑な絵ですが・・・)
    少しずつ傘を高くしながら側面部位同士をガムテープでしっかりとつなげていきます。
    最後に③の二等辺三角形をつなげます。
    最後に、長机をドームの下に入れて土台にします。
    1カ所だけ③の二等辺三角形をつなげずに出入り口にしました。



■ 結果 ■
  1. 完成図は『はじめに』の項に示してあります。そこの画像をクリックして拡大図をご覧下さい。


■ コメント ■
  1. 何の資料も無く始めてしまったので、まず、どのような多面体でプラネタリウムドームを作るかということから始めました。後に入手した資料では、サッカーボールの模型をさらに細かくして作ったドームの作り方が記してありました。
  2. 今回作成したドームは、正三角形,正四角形,正五角形から作る64面体です。
    しかしながら、材料として使ったダンボールはすべてスーパーなどから分けてもらったダンボールのため、正五角形ほどの大きな形は作れませんし、折れていたり、薄かったりするので、いろいろ工夫しなければなりませんでした。
  3. まず、大きな正五角形は、三角形を組み合わせて作ることにしました。できるだけ球形に近くするため、五角形は中央が少し上がるようにしました。
  4. もっとも心配だったのが強度です。つぶれてしまっては元も子もありません。
    そこで骨組みを入れようとも思ったのですが、なにせ時間があまり無かったので、ある程度ひもで引っ張り、力を分散させることにしました。
    使用した格技場の天井の高さが4m程度なので、天井の骨組みを経由してひもを11本張りました。
  5. 終わった後の感想ですが、もしかするとひもがなくても支えられたかもしれませんし、
    1本でも十分支えられたかも知れません。
  6. 内部は、投影機から発せられる星がきれいに映るように白く塗りました。ただ、後片づけのことを考えると問題が1つあります。剥がれたペンキが床に散らばってしまうことです。
    また、ダンボールを張り合わせて作ったわけですが、その境目からは必ず光が入ってしまい、星がきれいに映し出されませんでした。ガムテープ程度の遮光ではまったく効果がありません。そのため、すべての境目にダンボールを当てて張り合わせました。
  7. 製作した時期が真冬だったので寒さが気になりましたが、床にダンボールを敷き、ドームに人が入れば随分暖かくなります。
  8. 高さが3mほどのドームで、ぐるっと囲むようにして入ると、14人位は入れます。
  9. 生徒による解説のCDと、プリントを作成しました。とりあえず、試作品ということを考慮すればまずまずの出来だったと思っています。