５年　　　理科 　 　　　おもりの動きと働き２　 一往復する時間はいつも同じか 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 森竹　高裕 　 　 　振り子の振れ幅が違っても、周期は常に同じであることを確かめる実験をした。子ども達は、ブランコ大会で薄々気がついていることである。 　 発問１　振り子の振れる幅によって、一往復する時間は違うか 　 　ストップウォッチを用いて、正確に時間を計った。子どもたちの実験の結果わかったことは「ふれる幅が小さければ１往復する時間も短い」ということであった。 　教科書では、「振り子の糸の長さを変えても、おもりが１往復する時間は同じ」とある。これでは事実に反してしまう。そこでいろいろ本を調べていると 　振り子の振れ幅θ（シータ）が小さいときに、ふれ幅やおもりの重　　さに関係なく周期が等しくなる 　 という一文が飛び込んできた。子どもたちのしていた実験は、振り子もブランコもめいっぱい大きく（つまりθの値を大きく）していたから、ふれ幅が大きくなりすぎで、この条件には当てはまらなかったのだと思われる。 　教科書にのっている実験をして、ふれ幅による周期の違いがないことを確かめた。その後なぜ、このような実験結果になってしまったのかを考えた。 　 発問２　振れ幅が大きすぎると、一往復する時間が長くなったしまった 　　　　のはなぜだろう。 　 　・下向きに重力が働いたからじゃないか 　 　糸がたるんでしまって、糸の力（張力）以上に下向きの力（重力）が働いてしまうためだと思われる。 　 　 　 　 　 　 　 実験１　教材セットを使って、いろいろと遊んでみよう 　 　この教材セットは、振り子・かちかちボール・坂道でのおもりの衝突などをすることができる。子どもたちは２時間飽きることなく遊んでいた。振り子を作ったり、ビー玉とパチンコ球を衝突させたり、レールをつなげてジェットコースターを作ったり等々。十分に遊び、振り子をつくった後 　 発問３　みな同じ振り子ですが、よく見ると違うところがあります。違 　　　　うところはどこですか 　 　・ひもの長さ 　・おもりの重さ 　・はじめの場所（ふれ幅） 　 　このように振り子の三つの条件が出てきた。そこで、 実験３　班ごと、ひもの長さ・おもりの重さ・ふれ幅を変えてどれが早 　　　　いか調べてみよう 　 　班ごとの実験結果は下の表のようになった。ひもの長さについては「短い方が早い」で全員一致。おもり・振れ幅については、班ごとに結果が違うので、教師実験をおこなった。 　 　 　１ 　２ 　３ 　４ 　５ 　６ ひ　も 　 長　い 　× 　× 　× 　× 　× 　× 短　い 　○　 　○　 　○ 　○ 　○ 　○ おもり 　 重　い 　○ 　○ 　○ 　× 　× 　× 軽　い 　× 　× 　× 　○ 　○ 　○ ふれ幅 　 大きい 　△ 　× 　△ 　△ 　○ 　△ 小さい 　△ 　○ 　△ 　△ 　× 　△ 　 　　　　○：１周期が早い　　×：１周期が遅い　　△：同じ 　　　　おもり 　 　　ふれ幅 大 球（重） 2.73秒 　大きく 2.73秒 パチンコ球（中） 2.72 　普通に 2.76 ビー玉（軽） 2.68 　小さく 2.73 　 　　　　表のようにある程度満足できる結果を得ることができた。 　 指示１　実験をして、わかったこと・思ったこと・考えたことを書こう 　 ・「糸の長さ」は長い方が遅くて、短い方が早いということ ・重さは違っても、あまり秒は変わらない。ふれ幅も重さと同じで秒はあ　まり変わらないので、重さ同様ふれ幅は関係ない。 ・糸の長さで、ふれ幅が変わって糸を短くすると、ふれ幅が早くなって糸　が長いと遅くなっていく ・ふれ幅が違っても時間は変わらない。それは大きいとゆれるのが大きく　なって遅くなり、小さいとゆっくりになって遅くなるから 　 このように、おもり・ふれ幅・ひもの長さに気づいたものが多くあげられた。