①科学1 オンライン体験

回りつづけるコマを作ろう!~回転の慣性を考えよう~ 提供:自修館中等教育学校

身近な材料を使って、コマを作って回してみましょう。そして、より長い時間回しつづけるにはどうしたらいいのか?考えてみよう。

【準備するもの】
・CD
・直径15㎜のタピオカストロー、またはマジックペン
・CDケースに入っている発泡材(なくてもよい)
・ナット(おもり)他のものでも可
・キャップ(マジックペンを使用の場合は不要)
・両面テープ
・定規(15㎝以上)
・分度器
・鉛筆など(CDに線が引けるもの)

【実験の進めかた】

1.CDに線を引こう!
定規とコンパスを使って、CDに4本の線を引きます。線と線の角度は45度です。

2.おもりをつけよう!(2個)
ナット(おもり)の片面に両面テープをつけ、それをCDにはります。なるべくCDの外側の線の上にはります。CDの中央の穴にかさねるように、発泡材を両面テープではります。

3.回してみよう!(2個)
CDの中央の穴のまわりに両面テープをはり、ストロー(マジックペン)を固定します。CDは、なるべく接地する部分に近くなるようにします。(ストローの場合は接地する部分にキャップをつけます)

ここまでできたら、回転にチャレンジしてみよう!

 

4.次に、おもりを4個にして、チャレンジしてみよう
おもりは、90度ずつあけてつけよう。

何秒回ったかな?おもりをさらにふやすとどうなるか、実験してみよう。

※この実験のポイント
軸の周りで回転する物体は、外から力が加わらない限り回転を続けようとします。この性質を回転の慣性(運動を続けようとする力)といいます。
回転の慣性は、回転軸の周りに質量がどのように分布しているかで変わり、回転軸に対して遠くの位置(外周部)が重いほど大きく、近い位置(中心部)が重いほど小さくなります。陶芸で使われるロクロは、回転の慣性が大きくなるように、回転軸に対して遠い位置が重くできています。そのため、回転させる時には大きな力が必要になりますが、一度回転をはじめると、長い間回転を続けます。コマも回転の慣性を大きくすると長く回り続けます。そのためには、できるだけ外周部が均等に重くなるようにすればよいのです。

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レシピ提供:自修館中等教育学校

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