ミッション 1
重いほうが速く落ちる？
質量がちがう2つの球を、空気抵抗なしで同時に落とす。
- 球Aは1kg、球Bは3kg、大きさは同じです。空気抵抗はなし。
- 落とす前に、どちらが先に着地するか予想しよう。
- 「落下スタート」を押して、着地の時刻をくらべよう。質量をもっと変えても試そう。
見るところ2つの球の着地の時刻と、落ちていく途中の位置。
やってみたら開こう：わかること
空気抵抗がなければ、質量に関係なく、物体は同じように落ちる（同時に着地する）。
実験道具 ／ 中学3年 物理
質量や大きさのちがう2つの球を同じ高さから落とし、落ち方と記録テープの打点をくらべよう。空気抵抗のあり・なしで結果が変わります。
全4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、ミッション用の条件にそろいます。落とすのは自分で。
ミッション 1
質量がちがう2つの球を、空気抵抗なしで同時に落とす。
見るところ2つの球の着地の時刻と、落ちていく途中の位置。
空気抵抗がなければ、質量に関係なく、物体は同じように落ちる（同時に着地する）。
ミッション 2
記録タイマーの点の間隔から、落ちる速さがどう変わるかを調べる。
見るところ0.1秒ごとに進んだ距離の増え方。
自由落下では、同じ時間に進む距離がしだいに長くなる。棒の高さはほぼ同じ割合で増えていく＝速さが一定の割合で大きくなる（重力が運動の向きにはたらき続けるため）。
ミッション 3
同じ大きさで質量がちがう2つの球を、空気抵抗ありで落とす。
見るところ着地の時刻の差。軽い球の速さの増え方。
空気抵抗があると、同じ大きさなら質量の小さい（軽い）球のほうが、空気抵抗の影響を大きく受けておそく落ちる。
ミッション 4
同じ質量で大きさがちがう2つの球を、空気抵抗ありで落とす。
見るところ大きい球と小さい球の着地の時刻。
同じ質量なら、大きい（空気にふれる面が広い）球ほど空気抵抗を大きく受けて、おそく落ちる。空気抵抗がなければ大きさにも関係なく同時に落ちる。
| わかること | |
|---|---|
| 空気抵抗がないとき | 質量や大きさに関係なく、同じように落ちる（同時に着地する） |
| 落ちる速さ | 一定の割合で大きくなっていく（0.1秒ごとに進む距離がしだいに長くなる） |
| 空気抵抗があるとき | 軽い球・大きい球ほど影響を大きく受け、おそく落ちる |
記録タイマーは1秒間に50回点を打ちます。5打点で0.1秒です。
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。