中学3年生 力と運動
(1学期の実験の様子です。)
斜面に台車を置くと、斜面に沿って下向きに運動し始めます。
このような運動は、斜面に沿った下向きの力(重力がもと)が台車にはたらくために起こります。
また、台車が速さはしだいに大きくなっていきます。
では、斜面の角度を変えると、運動のようすにどのような変化が見られるでしょうか。
生徒たちは台車に記録用の紙テープを付け、記録タイマーを使って運動のようすを観察しました。
斜面の角度を変えて得られた記録テープを、一定の間隔で切り取ります。
そのテープを実験プリントに貼っていきます。
最後は、先生と一緒に実験の考察です。
物体が運動する向きと同じ向きの力が物体に働き続けると、速さはしだいに増していきます。
また、はたらく力が大きいほど、その増し方も大きくなります。
実験結果より、斜面の角度が大きいほど物体にはたらく力が大きくなることが分かります。
自転車などでゆるやかな斜面を下るときと急な斜面を下るときでは、速さの増し方に違いが見られますよね。
ここで、少し難しい話をします。
斜面に置いた物体にはたらく力は、下図の「力の合成」で理解することができます。
重力と垂直抗力の矢印を2辺とする平行四辺形を作図したとき、その対角線が2つの力の合力といいます。
この合力が斜面に沿ってはたらく力で、斜面の角度が大きいほど合力が大きいことが分かります。
いかがでしょうか。
生徒の皆さんが苦手と感じる分野の1つです。
しっかりと復習しましょう。