実物で見る!円運動と単振動ってこうつながっているのか!

ケン博士
サイエンストレーナーの桑子研です。 

高校物理では、等速円運動の応用版として単振動が出てきます。等速円運動と関連つけておくと、問題と解く時なども、ωって何かな?とか意識できるようになります。

今回は等速円運動をさせることができる実験台の上にボールをのせて、横から光をあてて影をつけてみました。このアイデアはピタゴラスイッチ「影のピタゴラ装置」から得たものです。影で見ると、面白い様子が見えそうだなと思って撮影してみました。こちらを御覧ください。

用意したものは次のものです。

ばね2個、おもり(100g)、電球、スタンド、等速回転台、ボール(赤)、ボール固定用のテープ

実験方法は動画のとおりですが、等速円運動をする物体の横から光をあてて、撮影をしました。POINTは、単振動もいっしょに影をつくったことです。生徒からすれば、同時に動きがみえるので面白いですよね(授業は生にこだわっているので、実物を見せました)。

上からみると等速円運動です。

影を同時に観察します。

円運動と単振動の運動が似ていることがよくわかったと思います。動画としても公開しましたが、授業ではやはり実物を見せたいところ。感動しますね。

PS

このようなものも作ったので、ぜひクリックをして試してみてください。

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