中学3年理科｜力学的エネルギーの保存

振り子が動くと、エネルギーはどう変わる？

振り子の位置と速さを、エネルギーの棒グラフと一緒に見てみよう。

力学的エネルギーの保存の観察

予想中

緑：位置エネルギー／青：運動エネルギー／オレンジ：熱などへ移った分

操作前に予想

一番低い位置で、位置エネルギーと運動エネルギーはそれぞれどうなる？

最下点を位置エネルギーの基準にしています。抵抗ありは速さに比例する抵抗のモデル。時間を戻して同じ位置を比べられます。

確かめよう

重要語句

観察のあとに読む

振り子が高い位置にあるときと、最も低い位置を通るときを比べます。端では速さが0になり、下るにつれて速くなります。図の位置とエネルギーの棒を同時に見てください。

摩擦や空気抵抗がない場合、位置エネルギーと運動エネルギーは互いに移り変わりますが、その和は一定です。低い位置では運動エネルギーが大きく、高い位置では位置エネルギーが大きくなります。

現実の振り子が少しずつ小さく振れるのは、熱などへエネルギーが移るためです。エネルギーが消滅したわけではありません。この教材の保存は、抵抗を省いた条件での関係です。

制作：中学校の理科教員／解説更新：2026年9月8日
制作の考え方・参考資料と教材の位置づけ