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提供: COSI Columbus
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目標:
ゆっくり落下する物体に作用する引力を調べよう。
必要なもの:
小さなビニール袋 3 枚 (ジップロックのような袋ではなく) または、ゴミ袋やスーパーのビニール袋などを 30 センチ四方に切ったもの ひも 異なった大きさの小石 3 つ マスキング・テープ
実験と観察:
小さなパラシュートを 3 つ作り、それぞれに異なった大きさの石の重りをつけます。 1. ひもを 12 本、それぞれ 50 センチの長さに切ります。
2. 紙クリップを使って、それぞれのビニール袋の開き口の近くに同じように 4 つ穴を空けます。
3. 小さな穴のそれぞれにひもを一本ずつ縛り付け、ビニール袋の下に垂れ下がるようにします。
4. マスキング・テープでひもの端を石に固定します。
5. すべてのビニール袋に対して同じ作業を行います。パラシュートをテストしてみましょう!
6. 次に、できあがったパラシュートを、小さな石、中くらいの石、大きな石の順に並べます。これらのパラシュートを持って外に出ます。
7. ひもとビニール袋で石を軽く包みます。
8. 各パラシュートを空中に投げて、落下するのにかかる時間を計ります。
9. それぞれのパラシュートの落下時間を何度か計り、どのパラシュートが一 番速いか、あるいは遅いかを調べてみましょう。
一体どうなっているの:
引力とは、宇宙に存在するすべてのものが持つ、互いに引き合う力のことです。
引力によって、質量をもつ物体は互いに引き合い、 惑星が公転し、そして私たちが地面にしっかり足をつけて立つことができるのです。 引力は、3 つの落下するパラシュートすべてを同じ力で下の方向に引っぱり ます。しかし、それぞれに働く引力は、ものが地面に落下する時、 大気中の空気分子による抵抗に逆らって作用することになります。
石は、サイズによって表面積と重さが異なります! 表面積が大きくて軽い石は、表面積が小さくて重い石とは違う速度で落下します。 重さが同じでも、表面積が異なれば、地面に落下する速度は異なります。 では、大きなビニール袋と小さなビニール袋を使って同じ実験を行うと、 どのような結果になるか想像してみましょう。
保護者の皆様と先生方へのアドバイス:
石は、マスキング・テープを使ってしっかり とパラシュートに固定してください。また、テープ自体にも重さがあり、落下に対する抵抗力とな ります。ですから、それぞれのパラシュートに同じ量のテープを使うようにしてください。