ボールの軌道は計算通り？Scratchで解き明かす「放物線」の秘密
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
空に向かって放り投げたボールが、なぜあんなにも美しいカーブを描いて落ちていくのか、不思議に思ったことはありませんか？実は、あのしなやかな曲線は、決して偶然ではありません。自然界が隠し持っている「数式」という魔法のルールに従って描かれているのです。
今回は、そんな目に見えない力の仕組みを、自分自身の手で実験して解き明かせるScratch教材をご紹介します。
物理と数学が交差する！シミュレーターで遊ぼう
今回制作したプログラムは、「自由落下」と「等速度運動」という2つの異なる動きを組み合わせることで、画面上にどのような軌跡が描かれるのかを試せる教材です。これは高校物理で学ぶ「二次元の運動」の第一歩であり、数学で習う「ベクトル」や「グラフ」の考え方を直感的に理解するのにもぴったりです。
使い方はとっても簡単。以下の3つのステップで実験開始です！
１ 緑のボタンで、縦と横それぞれの運動の種類を選ぶ ２ 青いボタンで、軌跡（通り道）を表示するか選ぶ ３ GOボタンで、物体を発射！
バラバラの動きが「ひとつの形」を作る不思議
このシミュレーターでは、物体がx軸（横方向）とy軸（縦方向）にそれぞれ独立して動き始めます。「グラフボタン」を押すと、その瞬間の位置が記録され、ひとつの線として浮かび上がってきます。
たとえば、横も縦も「等速（ずっと同じ速さ）」を選んでみてください。すると、画面には斜めの真っ直ぐな直線が描かれます。これは、横への移動と縦への移動が、常に同じリズムで組み合わさっているからです。
では、横を「等速」、縦を「自由落下（重力で加速する動き）」に設定するとどうなるでしょうか？
これは等速と自由落下の組み合わせ
なんと、数学の授業でおなじみの「放物線（二次関数）」が姿を現します！ 私たちが何気なく投げたボールの軌道は、実は「横方向の等速直線運動」と「縦方向の自由落下運動」という、2つのピュアな動きが合体してできた芸術作品だったのです。
数学と物理の世界を自由に行き来しよう
理科の授業で習う「物理の法則」と、数学の授業で習う「関数のグラフ」。これらは別々のものに見えて、実は根っこの部分で深くつながっています。この教材を使って、いろいろな組み合わせを試してみてください。重力の強さを変えたら？スピードを変えたら？ 自分の手で動かしながら、数字と現象がリンクする面白さを体感してみてくださいね。
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・科学のネタ帳の内容が本になりました。詳しくはこちら
・運営者の桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
３月のイチオシ実験！
- 押し花を作ろう！：梅や桜の花の押し花を作ってみましょう。特別なケースに入れると、長く保存できて、しおりにもなります。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 「月曜から夜更かし」（日本テレビ）にて科学監修・出演しました。
- 2月27日放送予定「チコちゃんに叱られる」（NHK）の科学監修しました。
書籍のお知らせ
- 1/27 『見えない力と遊ぼう！電気・磁石・熱の実験』（工学社）を執筆しました。
- サクセス15 ２月号にて「浸透圧」に関する科学記事を執筆しました。
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・その他お知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表します。B会場 第３セッション： 学習指導・教材（中学校）③ 11:20-12:20
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
