ミッション 1
高さを変えるとどうなる？
同じ質量のおもりを、高さを変えて落とし、沈みこむ量をくらべる。
- 今の条件（高さ1.0m）で「おもりを落とす!」を押そう。
- 高さを2.0mにして、もう一度落とそう。
- 記録の Δd（沈みこむ量）をくらべよう。高さを2倍にすると？
見るところ高さと沈みこむ量の関係。
やってみたら開こう：わかること
高いところにある物体ほど、大きな位置エネルギーをもつ。位置エネルギーは高さに比例するので、高さを2倍にすると杭が沈みこむ量も2倍になる。
実験道具 ／ 中学3年 物理
おもりを高いところから落として杭を打ちこみ、高さや質量を変えたときの沈みこむ量をくらべよう。位置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 | h(m) | 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。落とすのは自分で。
ミッション 1
同じ質量のおもりを、高さを変えて落とし、沈みこむ量をくらべる。
見るところ高さと沈みこむ量の関係。
高いところにある物体ほど、大きな位置エネルギーをもつ。位置エネルギーは高さに比例するので、高さを2倍にすると杭が沈みこむ量も2倍になる。
ミッション 2
同じ高さから、質量のちがうおもりを落として、沈みこむ量をくらべる。
見るところ質量と沈みこむ量の関係。
位置エネルギーは質量にも比例する。質量を2倍にすると、沈みこむ量も2倍になる（位置エネルギー＝質量×重力加速度×高さ）。
ミッション 3
地盤の抵抗力を大きくして、沈みこむ量をくらべる。
見るところ抵抗力と沈みこむ量の関係。
位置エネルギーは杭を打ちこむ仕事に使われる（仕事＝力×距離）。地盤がかたい（抵抗力が大きい）ほど、同じエネルギーでも沈みこむ距離は短くなる。
| わかること | |
|---|---|
| 位置エネルギー | 高いところにある物体がもつエネルギー |
| 高さ | 高さに比例して大きくなる |
| 質量 | 質量に比例して大きくなる |
| 仕事 | エネルギーは杭を打ちこむ仕事（力×距離）に使われる |
位置エネルギー［J］＝ 質量［kg］× 9.8 × 高さ［m］（高校で学ぶ式。中学では比例の関係を確かめます）。
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。