5年   理科


 
   おもりの動きと働き3  周期が等しくなるわけは
                           森竹 高裕
 


 
 前回の授業をもとにして、周期が等しくなるのはどうしてなのかを考えた。


発問1 おもりが違っても、ふれ幅が違っても、一周の時間が同じにな
    るのはなぜだろう
 

 
・   ふれ幅:大きい。距離が長いけどスピードが速い
       小さい。スピードは遅いけど距離が短い
   重 さ:重い。遠くまで行くけど早く戻ってくる。
       軽い。スピードは遅いけれど小さく動く。
・ふれ幅が大きいとスピードが出るけれど距離が長い。おもりが重いとふれ幅が大きいときと同じ。
・重いと大きく動いて早く動く。軽いと小さく動いてゆっくり動く。だから同じ。また、高いところから放すと大きく揺れて早く動く。低いところから放すと小さく揺れてゆっくり動く。
・大きい振り子は遠くへ行くので、距離があって小さい振り子はゆっくりで
 も距離が短いから差はほとんどない。
 
このように、おもりの重さと早さ・振れ幅と早さの関係に気づくことができた。次に、


発問2 図のようなとき、AとBでは、どちらが早いだろうか
 

 この問題に、子どもたちは「ウーン」と考え込んでしまった。いくつかの条件が重なっているのである。BとCなら同じ周期である。Aのみだったら完全にAが早い。でも「CにつながったA」というところがこの問いのミソなのである。CにのっているAだから同じように動きそうである。しかしAの長さは明らかに短い。子どもたちの予想も3つに分かれた。
 
 
 
          A
 
 
          B          C
 
 
< Aが早い > 25人
・前の実験の時も重い方が早かったし重い方がスピードがついて距離が長い けどだんだん遅くなるからAが早くなると思う。
・おもりのついている場所が同じなら変わらないけど、おもりの場所が上だ から糸が短いということで早くなる。
・糸は短い方が早いのだから、Aの方が短いところにあるのだからAの方が 早い
 
< Bが早い > 5人
 ・Aは2倍の重さ、Bより重いから時間がかかる。だからBが早い。
 ・重さが違うと、重い方が余分な距離を振ることになるからBが早い。
 ・重いほど距離が長いからBが早くなる。
 
< 同時 > 3人
・Aはおもりがある。Bも同じようにおもりがあるけれどAはその倍でてこ だから早いと思ったら大間違い。前やった実験でおもりが多くて少なくて も同じに動くから同じだと思う。
・さっき実験したとき、おもりは揺れに関係ないから、Aが重くなっても、 ふれ幅は変わらないと思う。
・おもりを真ん中に吊しても、下に吊したのと同じことだから、変わらない。
 
 実際に実験をしてみると、Aが早いことがわかった。
 

   

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