ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

ペットボトルの転がる速度。水と氷ではどっちが速い?

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ペットボトルに同量の水を入れて、水と氷ではどちらの方が転がる速度が大きいか調べました。

ペットボトルの転がる速度。水と氷ではどっちが速い?



水は質量で同じ量にしているので、氷のペットボトルの方が体積が大きいことがわかります。
子どもにやらせるときは、予測を立てて、その理由を説明させると科学的な思考力を養えると思います。
各自で予測を立てさせてグループで話合わせてから実験開始です。
まず、手の上で転がしてみます。予測したイメージは当たっているでしょうか?
次に一つづつ斜面を転がしてみます。

ここで、再度考えさせる時間を取ります。十分に思考時間を取ってから比較実験開始。
コロコロコロコロコロー

【結果】

水の方が速い
 
意外な結果ではないでしょうか?硬い方が、速く転がるイメージでした。回転モーメントの関係でこのような結果になります。転がっているペットボトルをよく観察すると、水の入ったペットボトルは、中の水が慣性力で動かず、氷は回転します。この違いが回転に必要なエネルギーの差に繋がるため、転がる速度の差となったのです。回転にもエネルギーがいるということがわかりました。野球で、同じ速度のボールでもバッターには「軽いボール」と「重いボール」に分けられるといいますが、これもボールの回転の影響です。回転しているボールはエネルギー量が大きいため、バッターで捉えたときは、反発力が高まるのです。江川選手はピッチャーとして、速いボールを投げていましたが、打たれるときはホームランが多かったそうです。また、位置エネルギーと運動エネルギーの変換実験でふりこを使うのは、ふりこの球が回転しないからなんです。
回転の力は侮れないということがわかる実験でした。
 

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