ミッション 1
水平な面を走らせる
摩擦のない水平な面で台車を走らせ、テープのグラフを作る。
- 「運動スタート」を押そう。
- 台車が止まったら「グラフ作成」を押そう。
- 0.1秒ごとのテープの長さはどうなっている？
見るところテープの長さが変わるか。
やってみたら開こう：わかること
テープの長さがどれも同じ＝同じ時間に同じ距離だけ進んでいる。一直線上を一定の速さで進む運動を「等速直線運動」という。運動の向きに力がはたらいていないとき、物体は等速直線運動を続ける（慣性）。
実験道具 ／ 中学3年 物理
水平な面・下り坂・登り坂で台車を走らせ、記録タイマーのテープを0.1秒ごとに切ってグラフにしよう。速さの変わり方が、テープの長さの変化として見えてきます。
全5ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
やってみよう
上から順に進めると、少しずつわかるようになっています。「このミッションを始める」を押すと、テープが消えて始めの条件になります。走らせるのとグラフを作るのは自分で。
ミッション 1
摩擦のない水平な面で台車を走らせ、テープのグラフを作る。
見るところテープの長さが変わるか。
テープの長さがどれも同じ＝同じ時間に同じ距離だけ進んでいる。一直線上を一定の速さで進む運動を「等速直線運動」という。運動の向きに力がはたらいていないとき、物体は等速直線運動を続ける（慣性）。
ミッション 2
下り坂で台車を走らせ、テープのグラフを作る。
見るところテープの長さの増え方。
テープが一定の割合で長くなる＝速さが一定の割合で大きくなる。斜面では、重力の斜面に平行な分力が運動の向きにはたらき続けるので、速さが増え続ける。
ミッション 3
坂の角度を大きくして、速さの増え方をくらべる。
見るところ角度とテープの増え方の関係。
坂が急なほど、斜面に平行な重力の分力が大きくなり、速さの増え方も大きくなる。90°にすると、物体はまっすぐ落ちる（自由落下）。
ミッション 4
勢いをつけて登り坂を走らせ、テープのグラフを作る。
見るところテープの長さの減り方。
登り坂では、重力の斜面に平行な分力が運動と逆向きにはたらくので、速さが一定の割合で小さくなる。
ミッション 5
水平な面に摩擦をつけて走らせ、等速直線運動とくらべる。
見るところ摩擦があるときのテープの変化。
摩擦力は運動と逆向きにはたらくので、水平な面でも速さがだんだん小さくなり、やがて止まる。
| 運動 | テープ（0.1秒ごと） | 力 |
|---|---|---|
| 等速直線運動（水平・摩擦なし） | 長さが同じ | 運動の向きに力がはたらかない |
| 下り坂 | 一定の割合で長くなる | 運動の向きに重力の分力 |
| 登り坂 | 一定の割合で短くなる | 運動と逆向きに重力の分力 |
| 摩擦あり | だんだん短くなる | 運動と逆向きに摩擦力 |
0.1秒ごとのテープの長さは、その間の平均の速さに比例します（長さ［cm］÷ 0.1［s］＝ 平均の速さ［cm/s］）。
この実験道具は、現役の理科の先生が作ったシミュレーターを、作者の許可を得て理科ラボ向けに編集したものです。値や動きは学習用の模型で、実際の実験の結果と同じになるとは限りません。