🍎理科の講師「物理や」による,簡単な実験のご紹介
です。
夏休みの自由研究にも発展させられますよ!
「物体が落下する速度は,物体の重さによらない」という「落体の法則」。
空気抵抗の影響を強く受けるようになると,重さも重要になってきますが,
今回は,球形・円柱形の物を転がして,転がる速さが違うのか,実験してみました。
※実験の様子を撮影し,大まかな説明役として合成音声を用いています。
音量に注意してください。
◎用意するもの
・1m~ の板,または斜面
・転がすもの(ゴルフボール,テニスボールなどの球,缶詰などの円柱形)
・録画できる媒体(カメラ,スマホなど)
◎方法
① 斜面を用意する
② 録画の準備をする(位置を固定できると,見比べやすい)
③ 転がすものを,斜面上部に配置する
④ 録画を開始し,物体を静かに転がす
⑤ 録画を終了し,見比べる
段ボールを滑り止め代わりに使い,簡易的な斜面を用意
転がすタイミングを合わせるため,別の板で転がすものを静止させておく。
転がすときには,斜面下方向に向けて素早く板を引き抜くと,差が出にくい。
諸々大雑把になっていますが,今回は軽いノリなのでご容赦ください。
◎実験
1. ゴルフボール,テニスボール,手毬
大まかな形状が球体のこの3つは,大きさや重さが違う物だと,転がる速さに違いが出るかどうかを見やすいのではないかと思い,試してみました。
テニスボールと手毬は同程度の速さ(若干手毬が速い),ゴルフボールは明らかに
速かったですね。
2.円柱形の容器
円柱形の容器に,「何も入れない状態」「半分程度水を入れた状態」
「ほとんど水で満たした状態」で実験します。
(下の写真は,空の容器(左)と,ほぼ満杯状態(右)しか映っていませんが……)
水がこぼれないように,ラップで覆って,蓋をかぶせ,さらにセロハンテープで固定した
状態で実験しました。
中に水を入れると,明らかに速くなったようですが,水の量をもっと細かく変えると,
転がる速さは変わるのでしょうか?
また,中身を,ビー玉などの,ある程度大きさのあるものに変えて試してみても
同じような結果になるのでしょうか?
3.番外編
せっかく,小さいボールと,小物を入れられそうな容器があったので……。
以上,家にあった球形・円柱形の物を転がして遊んでみましたが,いかがだったでしょうか?
今回は紹介ついでに少ししか試しませんでしたが,自由研究などで,もっとたくさん試してみると面白いのではないでしょうか。
※今回の実験結果を理論で解説することは出来かねますので,ご了承ください。
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