〔本部事務局〕
兵庫県立北須磨高等学校
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3. 自由落下と重力加速度
[目的]
物体を自由落下させたときの運動のようすと、加速度の大きさを調べる。
[準備]
記録タイマー・テープ おもり スタンド ものさし
[操作]
タイマーのスイッチをいれて作動させてから、テープをはなしておもりを落下させる。
[留意点・工夫点]
☆スタンドの調整、整備を必ず事前におこない、テープが鉛直になるようタイマーを固定する。(実験のたびごとに点検する)
☆タイマーはスタンドに固定する方法のほか、机にのせた角椅子などにクランプで固定することもできる。
★おもりは、市販の金属球のかわりにこぶし大の石に針金を巻きつけカーテンフックをつけたもの、大きめのナットに針金で輪をつくりテープがはさめるようにしたもの、金属球に針金を巻き接着剤かテープでとめクリップに固定したもの、8号くらいのゴム栓に針金でフックをつけたものなどを利用する。(下図)
☆床を保護するため、落下場所に雑巾、古本、発砲スチロール、圧縮スポンジ、1/4程度に切った風呂用マット、ダンボールなどを敷く。また、おもりが転がらないようまわりに枠をつけるのもよい。
☆市販の落下実験装置を使うと、比較的正確なデータが得られる。
<関連実験>
自分の反射時間を調べよう
[目的]
自由落下の公式を利用して自分の反射時間を求める。
[準備]
30cmものさし
[操作]
1)Aさんが手を離したものさしを即座にB君がつまみ止める。
2)B君のつまみ止めた位置からものさしの落下距離y〔cm〕がわかる。
3)自由落下の公式:y=gt^2/2によって、落下距離の平均から落下時間を求める。