自由落下

対象等

高校生まで

目的

実際に教室の天井近くからボール等を落下させ、落下時間をストップウォッチで測定し、理論値と一致するかを確かめる

準備

ストップウオッチ、巻き尺、踏み台、1(m)定規

方法

�@　自由落下の式を教えた後に行う実験です

�A　生徒５人ぐらいにストップウォッチを渡し、押す練習をさせます。

�B　私ないしは生徒がボールを持って５４３２１０と掛け声をかけ、タイミングを合わせてスターとさせます。

�C　０の掛け声と同時にボールを自由落下させます。

�D　生徒には床にボールが当たった音を聞いてストップウォッチを停めるよう指示しています。（目で見ると落下を予想して押してしまいます）

�E　落とした場所の高さを巻尺で測定します。

�F　自由落下の式から、時間を逆算します。

�G　たぶん測定時間の方が計算値より０．２(s)前後大きくなっていると思います。

�H　誤差が出る理由は、音を聞いてからストップウォッチを停めるまでの反射時間が含まれているからですが、それを確かめるために、1ｍ定規の自由落下で、何(cm)落下したところでつかめるかを実験します。

�I　1(m)定規の自由落下では、30ｃｍ前後でつかめる生徒が多いと思います。この時間が０．２〜０．３(s)になりますので、これを考慮するとほぼ測定値が正しいことが分かります。

注意点

・　５４３２１０のカウントが一定のリズムになるように

・　生徒の中にはちょっと運動神経が劣る子もいますから、若干は医療が必要です

結果

　面白いことに、ある程度の知識がある学校のほうが、正確な結果になります。やはり集中力と知的レベルが相関関係にあるのかもしれません

考察応用

・　落下したときの速度を計算で求めることも出来ます
　
備考

・　ボールが床にぶつかる音が下の階に響くことがあります