すぐにできて安くすむ!ビースピで測る運動エネルギーと仕事の関係

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皆さんは力学的エネルギーの実験はどんなことをしていますか?レールからボールを転がすような実験もありますが、今回紹介するのは安い道具でできる簡単な実験です。本校のI先生に教えていただき、授業に導入をしました。実際にやってみると、多少大雑把にやっても、仕事とエネルギーの関係性がよくわかる実験でした。

また用意するものも、多くの学校にもともとあるものなので、多くの費用もかからないという点も良いところです。

おすすめです!それでは紹介します。

科学のレシピ

用意するもの:力学台車、ビースピ、木箱、割り箸、紙粘土、ものさし

ビースピはこちらです。

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① 力学台車に割り箸を取り付けます。

② 力学台車の割り箸がビースピを通るように調節します。

③ 力学台車を走らせ、木箱に衝突させます。

④ 衝突前の速度と、木箱の動いたよ読みます。

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このときの速度は、、、。
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分銅が入っていた箱を使ってしまいました。

⑤ 紙粘土を載せて重さを1kg、1.5kg、2kgと増やして同じ実験を行います。

結果:

実際に実験をしてみると、次のような結果がでました。

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これは予備実験のデータで行いましたが、Excel処理で行いました。0を通るように引けばよかったですね。上から2kg、1.5kg、1kgのときのデータです。

運動エネルギーとv^2の比例関係がよくわかります。

次に0.001m^2/s^2の場所でそれぞれの直線のデータを重さごとに並べました。

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質量と仕事の比例関係がわかります。

たったこれだけでこの実験は完了です非常に気軽にできるしまた大雑把に測っても意外に良い結果が出るのが特徴です。お試しください。

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プロフィール

桑子 研
桑子 研(くわこけん) 1981年群馬県生まれ。共立女子中学高等学校の理科教諭を務めるかたわら、サイエンストレーナーとして全国で実験教室やICT活用講演会を開いている。著書は『大人のための高校物理復習帳』(講談社)、『きめる!物理基礎』(学研)など科学啓蒙書・参考書・絵本など10冊。東京書籍の教科書編集委員・ナリカサイエンスアカデミー公認講師。

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