あなたは猿にボールをあてられる?モンキーハンティングゲーム

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。このサイトで科学を一緒に楽しみましょう。 

モンキーハンティングって知っていますか?

あなたは猿にボールをあてられるでしょうか?モンキーハンティングという高校物理ではちょっと有名な問題があります。どんな問題かというと、音に敏感で、大きな音がすると木から落ちてしまう猿がいたとします。この猿に向かって鉄砲で弾丸を発射するとき、鉄砲からは「バン!」と大きな音がでます。猿はこの音に驚いて落下(初速度0の落下)をはじめます

このようなちょっと変な動きをする猿に弾丸をぶつけるためには、はじめにどのような角度で、どの程度の速度で発射をすればいいのか?ということを考える問題です(問題について詳しく解いてみたい方は、このページの最後につけましたので、解いてみたい人は挑戦してみてください)。

モンキーハンティングのシミュレーションゲーム

ぼくが作ったプログラムははじめに45°の位置に猿を置いてみました。さて猿にボールをぶつけるには、何度で打てばよいのでしょうか?ぜひこちらで試してみて下さい

シミュレーションを試す

GOのボタンをおすとボールが発射されます。ボールの角度とスピードは左上のボタンで操作できます。いろいろな速さや角度で試すことができます。例えば45°、速さ17で打ってみると…。

もしフラッシュ等で見れない場合には、Youtubeを御覧ください。

こちらは無音で教員が教材として演示用に作ってみたものです。

https://www.youtube.com/edit?o=U&video_id=mSiORyPQjD4

いかがでしたでしょうか。答えはというと…

実は、はじめに猿のいる方角に砲身を向けていれば(今回の場合だと45°ですが)、速度に関係なくかならず猿に命中します。これが面白いところですね。

 

実際の映像を見つけましたので、こちらも合わせて御覧ください。

弾丸の速度を早くすると上のほうでぶつかり、遅くすると発射場所よりも下のほうでぶつかります。もちろんおそすぎると地面に先にぶつかってしまって、理論どおりにはいきませんが、もし地面がなければ必ずぶつかります(ぼくの書いたこのプログラムでは、85°にして打ってみてもプログラムの性質上、さるにぶつかるという現象も発見されました笑)。

授業で黒板に提示をしながら確認できるようになっています。もしよかったら授業内でも生徒といっしょに考えるときなどにご利用下さい。

モンキーハンティングに挑戦してみよう

モンキーハンティングについては、詳しくはこちらのような問題です。

問 時刻t=0に原点Oから弾丸Aを速さv0で、 x 軸からθの角度で「ドン!」と発射した。座 標(a,b)にいた猿 B はその音におどろき、弾丸 を撃ったと同時に初速度0で落下した。重力加 速度の大きさを g とする。はじめに銃口を向ける角度θがある値のと き,v0 の値にかかわらず弾丸は猿に命中する。 このことを示し、またこのときの銃口の角度θ を求め、どういった方向に向けておけばいいの かを説明しなさい。

プリントはこちらからダウンロードしてみてください。

モンキーハンティングの解説

動画で行いましたので、こちらから御覧ください。

感想を頂きました!

モンキーハンティングについて、実際に子供と一緒に触ってくださったからから感想をいただいたので紹介します。

《サルにボールを当てる》ってのが楽しいみたい。息子はもちろん物理的な事は分からないけど(私も分かってないけど💦)、「高くしたら届くか」とか「もっと速くしたら当たるかも!」と彼なりに試行錯誤してました。あとボタン押す時「GO GO GO!」と叫びながらやってます。

画像付きでいただき、うれしさがこみ上げてきました。作って公開をして、小学生が触ってくれたということに感激!これからもちょこちょこ作ってまいります。もしみなさんも触ってみた方がいらっしゃいましたら、お便り下さい。ブログにてご紹介させていただければと思います。

スクラッチでのプログラミングはこちらの本がおすすめです。

この他にもいろいろなモンキーハンティングのプログラムを書いてみました。お試しください。

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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。