iPadを使ってタコ糸を揺らしてみよう!

高校1年生の授業で、糸をスピーカーで振動させてどのような振動数にしたときに、どのような振動パターンができるのかを確かめる実験を行いました。

こちらの動画を御覧ください。

使ったのはiPadのfGeneratorというデジタル音声を出力するアプリと、USBスピーカー、おもり、たこ糸、まな板スタンド、そしてスタンドです。

この実験は本校のI先生がいろいろ計画をしてくれて、またUSBスピーカーを安く仕入れて、揃えてくれました。fGeneratorアプリは各班の数そろえました。いろいろな振動数を出すことができるのでとても便利です。

おもりは10gのおもり1個、20gのおもり2個を用意して、
10g、20g、30g、40gのおもりによって張力を変えられるようにしました。

はじめに10gのおもりをつるして、4倍振動をつくるための振動数を調べました。50cmの糸の長さだと、だいたい100Hzで4倍振動ができることがわかりました。これをもとに、3倍振動、2倍振動、基本振動と探していきます。

基本振動は振動が実際に起こるまで、少し時間がかかるので注意が必要です。実際に生徒が行った実験結果は次のようになりました。

波の速さが振動パターンによらないことがわかります。

また次の実験は同じ4倍振動にして、おもりのおもさを変えたときの振動数を調べていきます。実験結果は次のようになり、張力が上がるたびに、振動数を大きくしなければいけないことがわかりました。

最後にそれらの関係をグラフにしました。ちょっとした実験ですが、見た目でわかりやすく、はじめて弦が振動したときの様子をみた生徒が感動する様子がとてもうれしかったです。

ぜひお試しください(^^)

また今週末のNSAでは、力学のお手軽実験を多数ご紹介します。現在6名の申し込みがあるようですが、8名分用意をしようとおもっております。もしお時間がございましたら、こちらよりお申込みください(^^)

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実験教室・実験講演・実験講習会を開催しています  学校で理科実験を行う機会が少ない。親子でいっしょに実験を体験してみたい。 ...

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桑子 研(くわこけん)
 1981年群馬県生まれ。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10冊。