授業のワンポイント

台車に一定の力がはたらき続けるときの運動

■台車に一定の力がはたらき続けるときの運動

　物体に一定の力がはたらき続けたときの運動の様子を調べさせ、記録タイマーの使い方と記録されたテープの処理のしかたを習得させます。
　下の図のように、記録タイマーにテープを通してこのテープを台車に固定します。適当なクランプがない場合は、記録タイマーが動かないように、粘着テープなどで実験机などに固定するとよいでしょう。また、電源が遠い場合は、延長コードなどを用意して記録タイマーに接続できるようにします。

　記録タイマー用のテープを力学台車にセロハンテープではりつける位置は、テープができるだけ水平になるようなところにし、テープがねじれないようにすることも生徒に指導しておきます。そしてこの状態の力学台車に滑車を通しておもりを接続し、これを空中から静かに落とします。以上の実験を、おもりの種類を変えながら複数回行ってください。
　回収した記録テープを0.1秒ごとにはさみで切り分け、これを、横軸を時間として下のグラフのように貼り付けていきます。テープの長さのふえ方から分かることを、生徒に考察させましょう。

■力がはたらいていないのと同じ状態の物体の運動を調べる実験

　物体に力がはたらいていないとき、物体がどのような運動をするかを調べます。

実験の手順
�@まずはカメラの視野にエアトラック全体が入るようにして、カメラを三脚に固定します。
�Aエアトラックの一端に物体を置き、筒に送風機で空気を送りこみます。
�Bストロボスコープの発光間隔を0.1秒にして発光させます。
�C部屋を暗くして、物体を手で一瞬押して動かし、物体の運動を撮影します。
�D物体を押し出す力を変えて、�A〜�Cをくり返します。

　この実験の後、撮影した写真から時間と移動距離を読み取って、表にまとめます。このとき、0秒の時の物体の位置をAとして、その後0.1秒ごとにB、C、…とすると分かりやすいでしょう。それから、この表をもとに、（a）時間と速さの関係、（b）時間と移動距離の関係のグラフを生徒にかかせ、次のことを考察させます。
・時間と速さの関係
・時間と移動距離の関係
・物体を押し出す力を変えたとき、速さや移動距離はどのようになったか

［エネルギー］運動とエネルギー
2章　物体の運動（教科書p.186〜187）

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