　　　　　　　簡単実験例を紹介します。　　

　　生徒全員がきちんと体験できる物を集めますが、単に「体験重視」するだけではなく

それなりの『定量実験』としても耐えられるようにしていきます。

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水　平　投　射

水平投射と自由落下

　教科書にもでている演示実験ですが，見せている先生は多くは無いと思われます。この程度は，直定規に少し板切れを取り付けるだけのものですから，作って見せてあげて欲しいですね。知り合いの若い先生は，セロテープでくっ付けてやっていました。硬貨が同時に床に落ちるのを音で判断させるだけですが，｢本当に同時か？｣と念押ししながらやるとしっかり参加してくれるようです。

　ビースピを使った放物線軌道の測定

　今回は水平投射における初速度と水平到達距離の関係を求める実験としました。>

　初速度はビースピで測り，机の縁から水平に小球を飛び出させます。床には白い紙とその上にカーボン紙を置き，落下地点を決めます。

　初速度は写真のように振り子を使いました。その高さで初速度をを設定できるようにし，落下地点を計算してその位置に空き缶を置いて小球を受け止めるというやり方もあります。見事カップインしたとき生徒達は大喜びしますね。

　振り子の最下点に　ビースピを置いて初速度を測定します。水平に飛び出した小球が，床面のどこに落ちるかをきちんと測定できるように考えさせると良いでしょう。

　左の写真では，テーブルの角を使っていますが，小球の最下点の真下の位置は机が邪魔をしてしまいます。

　この実験は振り子の糸を最下点で切断して，水平投射とするため，「カミソリの刃」を使います。安全のため刃は厚紙で包むなどしてけがをしないようにします。

　また，糸が刃に斜めに当たるようにすると糸がうまく切れます。

　床に白い紙を敷き，予想される点にカーボン紙を置きます。

　急いで実験したので，少し精度が悪いようですが，まずまずではないでしょうか。

2017.02.08

　　振り子を使わない方法

　

　実験方法は，2センチ程度の鉄球を机に置いたレールを滑らせ，水平に投射される点にビースピをおき，投射時のスピードと水平到達距離を測定するだけです。

　重力加速度を求めるか，水平到達距離と初速度の関係を求めるか，必要に応じてアレンジしましょう。

　

　　

毎回,上のような器具をセットするのがいやになったので,有り合わせの材料で水平発射台をつくってみました。材木の幅が狭かったため,少し見栄えが悪くなっていますが,斜面の高さも二段階で変更できますし,固定の棒の取り外しもできるようにしました。

金属球のスタート点を固定できるようにするともっと使いやすいかもしれませんが,シンプルにしておきたいのでやめました。

　これは黒板実験にするのはちっょと無理なようですね。でも。そのうちに何とかしてみるつもりです。

　ちなみに，この装置は少し傾けてやると斜方投射にもなります。

　　素材は40*15の材木で，黒板に貼り付けるため小さな円板状のネオジム磁石を10センチ間隔で埋め込んでいますいます。

　　レールは電線を固定するためのモールです。100円ショップで購入。右端だけ板に固定しています。

　　左上の四角いものは8ｃｍ角の板に20ｍｍ程度の細いボルトを立てたもので，単振り子などいろいろな実験にも使用しているものです。

黒板実験では・・・

　左の写真は，力学的エネルギー保存の実験なのですが，水平投射の実験としても使えます。

　落下させる物体はビー玉や金属球を使わざるを得ないため，慣性モーメントによる回転のエネルギーが無視できなくなり，板書のような定量実験はよい結果を出せません。

　でも，どの程度かと確かめてみると

　　　計算値　v=1.98m/s

実測値　v=1.5 m/s

　と，さっぱりでした。

2012.11.21

　放物運動の実験はやはり斜方投射としたいところですが，投射角度の設定にも一工夫必要ですし，何より物理Ⅰではほぼ｢応用・発展｣敵取り扱いのようですから，せめてということで水平投射をしてみましょう。