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目的: 円運動を作り出すのに力が必要であることを示す。
記述: 写真にあるような装置を水平な面においておきます。
小さなボールベアリングの球を螺旋のホースの中に吹き込んでやり,ホースの左端に,写真では上の方に出てくるようにします。
そのとき5個のアルミニウムの筒のうちひとつを的にして向けておきます。
ボールベアリングの球はどの筒に当たるでしょうか。またそれはなぜですか。
記述: 次のように提案してみます。
(1) ボールベアリングは螺旋を離れたあと,ボールに働く遠心力のため左にある的のうちのひとつに当たるだろう。
(2) 角運動量のため,右にある的のうちのひとつに当たるだろう。
(3) 螺旋を離れたあと真っ直ぐに進み,真ん中にある的に当たるだろう。
そして、実験をする前に学生たちに投票させましょう。
参考文献:(PIRA 1D55.10) 子どもたちとこの装置を使って,
ニュートンの運動法則にについて自分たちの物理的な直感を身につけることを書いた論文を演示実験参考ファイルの中から探してください。
簡単バージョンが演示実験 D1-32: 円軌道からの弾道にあります。
装置: 前もって用意しておいた螺旋ホースの装置と的にする筒
用意にかかる時間:要りません
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