記録タイマーを使った運動に関する実験とその結果例
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。
中学３年生の記録タイマーを使った、物体の運動についての実験の紹介です。はじめに手で記録タイマーをつかって台車をひっぱって、記録タイマーとテープの処理方法について学びます。
歩き方の解析の様子はこちらから。
その後、水平面上、斜面上、自由落下について、それぞれテープをとって解析を行いました。廊下に斜面を置いて実験を行いました。
手で記録をとるものについては、各自一つずつ、水平面、斜面、自由落下については、班で１つずつとって、データを共有して解析を行いました。
傾きの小さな緩やかな斜面
傾きの大きな斜面
落下運動
水平面
こちらは、緩やかな斜面での解析の様子です。難しいのが早さの点をどこにプロットするのかということですが、メモリの間にうっていくことが大切です。また原点を通る必要はありません（うまく実験をやると通ることがあります）。したのグラフでは生徒が一度間違ってしまったったため、グラフを作り直して赤で引いてあります。
また位置のグラフについては解析したところをスタートとするため、０を必ず通ります。
こちらは自由落下の結果です。A３用紙ですが、自由落下だといっぱいつかいますね。机の上に乗って、記録をとりました。
こちらはその解析の様子です。はじめのところで切り落としたことによって、距離のところがずれてしまっています。
こちらは水平面でのデータです。台車の性能によって、ずいぶん速度が落ちてしまうものがありました。メンテナンスや買い直しが必要かも？
こちらが斜面上の台車の運動の様子です。かなりきれいな傾向がみられました。
二次関数かどうかを考えさせるためにも、時間を2乗にしてグラフを書き直してみると面白いかもしれないなと思っています。
