ミッション 1
速さを2倍にすると？
同じ質量のおもりを、速さを変えてぶつけ、打ちこまれる量をくらべる。
- 今の条件（速さ2.0m/s）でぶつけよう。
- 速さを4.0m/sにして、もう一度ぶつけよう。
- 打ちこまれる量は何倍になった？
見るところ速さと打ちこまれる量の関係。
やってみたら開こう：わかること
速さが大きいほど運動エネルギーは大きい。運動エネルギーは速さの2乗に比例するので、速さを2倍にすると打ちこまれる量は4倍になる。
実験道具 ／ 中学3年 物理
動いているおもりをくぎにぶつけて打ちこみ、速さや質量を変えたときの打ちこまれる量をくらべよう。運動エネルギーが何で決まるかが、記録から見えてきます。
全3ミッション。もちろん、自由に組み立ててもOK。
| 回数 | v(m/s) | m(kg) | E(J) | Δd(cm) |
|---|
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、記録が消えて始めの条件になります。ぶつけるのは自分で。
ミッション 1
同じ質量のおもりを、速さを変えてぶつけ、打ちこまれる量をくらべる。
見るところ速さと打ちこまれる量の関係。
速さが大きいほど運動エネルギーは大きい。運動エネルギーは速さの2乗に比例するので、速さを2倍にすると打ちこまれる量は4倍になる。
ミッション 2
同じ速さで、質量のちがうおもりをぶつけてくらべる。
見るところ質量と打ちこまれる量の関係。
運動エネルギーは質量に比例する。質量を2倍にすると、打ちこまれる量も2倍になる。
ミッション 3
木材の抵抗力を大きくして、打ちこまれる量をくらべる。
見るところ抵抗力と打ちこまれる量の関係。
運動エネルギーはくぎを打ちこむ仕事に使われる。木材がかたいほど、同じエネルギーでも打ちこまれる距離は短くなる。
| わかること | |
|---|---|
| 運動エネルギー | 運動している物体がもつエネルギー |
| 速さ | 速さの2乗に比例して大きくなる（2倍→4倍） |
| 質量 | 質量に比例して大きくなる |
| 仕事 | エネルギーはくぎを打ちこむ仕事（力×距離）に使われる |
運動エネルギー［J］＝ 1/2 × 質量［kg］×（速さ［m/s］）²（高校で学ぶ式）。
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。