導入演示実験(放物運動)
113-001 放物運動の理解を助ける教具
■準備物: 1m定規(木製),布テープ(手芸用),押しピン
●製作法:適当な幅の布テープを1/30秒か1/40秒ごとの自由落下距離に切断して,
上図の様に木製定規上に3〜4cmの一定間隔に押しピンで止める。
◆演示法:定規を黒板の上縁に掛けると,テープの先端が水平投射の軌跡を表す。
(テープの先端におもりをつける)この定規を傾けた場合が斜方投射に相当する。
先端は常に放物線を描き,傾きによって最高点が移動する。
113-002 放物運動の演示
■準備物:小黒板、ティッシュの箱ぐらいの台、テニスボール、水
◆演示法:傾けた黒板上で水に浸したテニスボールを手で放つと
小黒板にテニスボールの通った後のぬれた軌跡がつく。後半は摩擦のために
少し放物運動からゆがむが,ほぼ放物運動に近い曲線が手軽に得ることが
できる。鉛直方向の落下は速すぎて見にくいが,この場合は加速度がmgsinθ
(θは黒板の傾き)による落下なので,ゆるやかで見やすい。
113-003 自由落下と水平投射
同時発射実験器その1
■準備物:30cmものさし1本(プラスチック製)、厚紙、(100cm2程度)、
コイン2枚、ガムテープ5cm程度。
◆演示法:厚紙Aを上図のように折り曲げて、台紙Bにガムテープで下図のように固定して
30cmものさしを差し込む。厚紙の前後にコインを一枚ずつ置いてものさしをたわまして
放すと、コインCは水平投射、コインDは自由落下することになるが、両者は同時に
床に落ちることになる。いすの上に上って高いところから演示してやると生徒には
わかりやすい。さらに同時落下の確認をさせるのは音でできる。
113-004 自由落下と水平投射
同時発射実験器その2
■準備物:木片(板・角棒)、ばね、くぎ、ゴム栓、球2個
◆演示法:球Aをはさんでいた棒を手放すと、球Aは自由落下、球Bは
水平投射の運動をする。
124-001 慣性力,慣性の法則の検証実験
■準備物:@かんな,木づち A名刺,10円玉1個,ガラスコップ B鉄
製スタンド,1kgのおもり1個,糸2本(同じもの約30cm),
◆演示法:@かんなの刃を抜こうとするとき,かんなの胴をたたく。
A名刺(またはテレフォンカード)を指の上(またはコップ)に乗せ,
水平方向に「ピン」とはじき飛ばす。10円玉が残る。
B鉄製スタンドに糸Aでおもりをつりさげ,さらに糸Bでおもりをひっぱる。
糸Bを静かに引くと,糸Aの方が先に切れる。これは,糸
Aには糸Bの張力とおもりの重力が働くから。糸Bを急に力強く
引っ張ると糸Bの方が先に切れる。これはおもりの慣性のためである。