落下運動−演示実験(モンキーハンティングとストロボ噴水)

1.導入

これまで落下運動について学習してきました。今日はちょっと楽しい実験をみせます。

2.モンキーハンティング

準備
・大きな板(私は天気図黒板の裏を使用)
・クランプ2つ
・金属球2つ
・発射装置(自作)

発射装置の構造
・右図・・・自由落下部分です。右の木材はベニヤ板裏からねじを2本打って固定。 左の木材はねじ1本だけにして回転できるようにしておきます。 その両方の表にねじを打って輪ゴムを引っ掛けて金属球をはさめるようにしておきます。 ・左図・・・斜方投射部分です。ベニヤに金属球を乗せる板を固定(ベニヤはL字型になっている)。 突き棒に金属球を打つ板を固定。このとき突き棒が自由落下部分を打つと同時に ここの金属球を打てるように長さを調整します。 さらに突き棒がぶれないように,ガイドを途中のベニヤ板に固定します。

この装置を大きな板にクランプで固定し, 板の下にものを置き斜面の角度がだいたい20°くらいにすれば準備完了!

実験方法
@まず金属球1つで自由落下をみせたり水平投射を見せたりします。 (たのしいかー? つまんなーい!見たいな感じで)
A黒板を使い,論点を明確にします。「木に猿がぶら下がっていて,銃で狙ったとします。 猿は銃の音を聞くと手を離します。命中させるにはどこを狙えばいい? 少し上?そのまままっすぐ?少し下?」
B実際に水平投射のモンキーハンティングを行います。 C結論「そのまままっすぐ狙えばいい」
D斜方投射のときはどうなるか予想させます。「今度は地面からサルを狙うとしたら どこを狙う?」
E実際に斜方投射でやってみます(このとき片方のクランプは外します)。
F落下運動の式から説明してあげます(あまり長くなると楽しさは半減するので, 落下部分だけに着目してあげるとよい)。

実験場の注意
・ともかく練習して装置の癖を理解すること。100%命中しないとだめ! (といって私もミスする。私はでんじろう先生を尊敬しています。あの方は相当練習をしているはず。)

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落下運動C
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