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物体の運動

　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.195〜199）

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