自由研究向き：簡単な雨量計の作り方

雨量計のしくみ

雨量計は雨の降った量を測るものです。雷雨または集中豪雨の後、外に出しておいたままのバケツに水がたまっていたという経験はないでしょうか。
それが雨量計を作るヒントです。
雨量は、ふった雨が流れたり地面などに吸い込まれないようにすれば測れます。
ですから、容器を外において、雨の後に、その容器に物差しをつっこんで、たまった雨水の深さを測ればよいわけです。
しかし、容器の形を選ばなければいけません。

図Aのように口の面積が狭くて、底の面積が広い。このような形をした容器は、雨量計には向きません。
図Bのように、口と底の面積が同じで、口と底の間の形も変わらない、茶筒のような容器が適しています。
容器が見つかれば、あとは物差しで目盛りをつけるだけです。

でも、これではちょっと簡単すぎますね。どうして、図Aの容器ではだめなのか、考えて見ましょう。
たとえば、容器の口の面積を５平方センチ、底の面積を１０平方センチとします。
そこに５０ミリの雨がふったとします。
すると、容器にたまる雨水の体積は、 ５平方センチ　×　５センチ　＝　２５立方センチ
ですが、容器に入った雨水の深さは何センチでしょうか。
簡単ですね。
雨水の体積２５立方センチを底の面積１０平方センチで割ればよいわけです。
計算すると、深さは２．５センチ（２５ミリ）になります。
５０ミリの雨が２５ミリになってしまうわけです。
ですから、この計算をした目盛り、この場合は２倍した目盛りをつけておけば雨量計になるわけですが、面倒なので向かないと言ったわけです。
大雨用なら便利ですが。この理由は考えてみてください。

実用的な雨量計にするには

こんな場合を考えてみます。あなたは、毎日午後５時に雨量を測ります。
ある日、朝７時時頃雨が１０ミリふりました。その後はカンカン照りです。厚い洗濯物も良く乾きました。
午後５時になったので、雨量計を覗いてみました。が、雨水がない。雨量計にたまった雨水は乾燥してしまったのです。
こんな不幸を防ぐには、たまった雨水の出口を小さくするかふさいでしまえば良いはずです。

上図は、例です。