Chapter 1
実験No.1 「動かしにくさ」
・実験の目的
家具や車など、重たいものは動かしにくい。
しかし、これの大きな原因は床との摩擦力の違いであるから、摩擦が無い場合について考える。
・実験概要
糸の長さは同じで、重さが違うペットボトルを天井から吊るし、それらを均等な力で同時に押す。
ペットボトルは0.2kg、0.4kg、0.6kgの3本を用意した。
手で均等な力で押すことは難しいので、今回は力学台車の発射装置を利用した。
・参照
1-9. 重さと質量(3)
実験No.2 「ペン落とし」
・実験の目的
「慣性の法則」により、力を受けない限り、止まっている物体はずっと止まり続けるということを確かめる。
・実験概要
ビンの上に厚みのある輪状のもの(今回は竹製のものを用いた)を乗せ、さらにその輪の上にペンを乗せる。
素早く輪を取ることによって、ペンはビンの中に落ちる。
・参照
1-11. 慣性の法則
実験No.3 「ボール落とし」
・実験の目的
「慣性の法則」により、動いている物体は運動を続けようとすることを確かめる。
・実験概要
1人が荷台を等速で押しながら、もう1人が荷台の上からボールを垂直に落下させる。
・参照
1-11. 慣性の法則
実験No.4 「作用と反作用」
・実験の目的
「作用反作用の法則」により、自分が与えた力と同じだけの力が返ってくることを確かめる。
・実験概要
質量ばかりを、押す力を量ることができるばねばかりで真上から垂直に押す。
質量ばかりとばねばかりの指すメモリは一致する。
・参照
1-12. 作用反作用の法則
Chapter 2
実験No.5 「磁力と作用反作用」
・実験の目的
磁石がはかりに乗っている状態と、磁力によって宙に浮いている状態とで質量が変わるのかを考える。
・実験概要
磁石が引き寄せられて、ちょうど宙で静止する装置(詳しくは動画を参照)を用いて、
磁石が台の上にある状態と、宙に浮いている状態との質量を比較する。
・参照
2-3. 磁力
実験No.6 「摩擦力」
・実験の目的
摩擦力より小さい力で物体を引っ張ったときでも物体は動き出すことを確認する
・実験概要
それぞれ0.2kg、0.4kg、0.6kgの3本のペットボトルをばねばかりで、そっと引っ張る。
このとき、机の上に少しのゴミもあってはいけない。また、ペットボトルの中身は全体に重さが均一になるようにする。
尚、今回は物体が動いたということを明確に示すために、後ろにぬいぐるみを置いた。
・参照
2-5. 摩擦力(1)
実験No.7 「缶つぶし」
・実験の目的
水が水蒸気になるなどの状態変化を起こすと体積が小さくなることを確かめる。
・実験概要
まず、あらかじめ桶などに水を張っておく。
空のアルミ缶(スチール缶だと潰れません)に少し水を入れ、缶をガスバーナーで10秒程度熱する。
熱した缶の口をすぐに張っておいた水でふさぐと音を立てて勢いよく缶が潰れる。
・参照
2-12. 圧力と気圧(2)
実験No.8 「水圧」
・実験の目的
水が水蒸気になるなどの状態変化を起こすと体積が小さくなることを確かめる。
・実験概要
ペットボトルに等間隔で3箇所穴をあけ、穴を塞いだ状態で水を満杯に入れる。
同時に穴を離すと、3箇所の水の出方に差が現れる。
・参照
2-13. 水圧と浮力(1)
実験No.9 「噴水」
・実験の目的
水圧は上からや横からのみならず、下からもかかることを確かめる。
・実験概要
ペットボトルの底を切り取ったものの中心に、若干大きめの穴をあける。
桶などに張った水に沈めると、穴から噴水のように水が出る。
・参照
2-13. 水圧と浮力(1)
実験No.10 「STOP! WATER」
・実験の目的
水圧と大気圧の関係を確認する。
・実験概要
水が入るような容器(今回はコップを使用)と、水がある程度入っているペットボトルを用意する。
容器の半分くらいのところにボトルの口がくるように、ペットボトルを一気に逆さまにする。
水がボトルの口までくると、水が流れるのは止まる。
・参照
2-13. 水圧と浮力(1)
Chapter 3
実験No.11 「モンキーハンティング」
・実験の目的
どの物体に対しても重力加速度は一定に掛かることを確かめる。
・実験概要
発射台とサルの落下装置を用意する。(装置の詳細は割愛します)
発射台と落下装置は電気回路によって連動し、発射と同時にサルが落下する仕組みになっている。
まず、発射台にレーザーポインタなどを取り付け、サルに狙いを定める。
発射台にボールを置き、準備完了。発射するとサルに見事命中。…の確率はあまり高くない。
※外れたときを考えてボールはゴムボール・スーパーボールが適当。
・参照
3-8. 放物運動