簡単なF=ma実験

[物理:力と運動:運動の法則]

生徒実験



特長
運動の法則の実験は是非生徒にやらせたい実験だが、記録タイマーで打った何本ものテープのデータを処理するのに大変手間取るなどの理由で、ついあきらめてしまうことの方が多い。

そこで、テープの代わりにストップウォッチを使うことによって、簡単にしかも短時間で実験ができるようにした。測定結果も満足できるものが得られるので、毎年実施している。




用具
力学台車、1mものさし、ゴムひも(約80p)、ストップウォッチ、輪ゴム2本、ビニールテープ(色つき)

方法
    ●実験前の準備として・・・
@係り分担…A.台車を引く(予行実験で一定の力で引く練習をしておく)
B.計時係
C.台車を受け止める
(D.記録係)
A机の上で、2mの距離を測り、ビニールテープなどでマークする。
    ●実験方法
B図2のように、台車を一定の力で水平に引く。距離S(2m)を進む時間tをストップウォッチで測定する。
C台車を一定の力で引いたとき、公式S=1/2atより。加速度aはa=2s/t2で求めることができる。
D引く力は、思い切ってゴムひもの伸びで表す。単位は[センチ力]とでもしておこう。
Eあとは、従来通り条件を変えて測定をして関係を調べる。

メモ
タイマーの紙テープから加速度を求める方法は、自由落下の実験で学ばせている。おもりを吊して引く方法もあるが、ここでは引く手応えを感じ取ることを大切にした。