4mの振り子の周期は <ふりこのきまり>

4mふりこの予想

 ノートが理科室に積んである。板書しておいた課題の予想が書き込んである。

 縦3個、横3個の問題は、「重心が」で止まっているが、気が付かれたみたい。当然、同じになるって予想している純真な子もいる。

 4m振り子の方は、分かりやすく表にして変わり方を書いている。「S」ってなんじゃろかって思ったが秒の省略形のようだ。

 

 これで、発表しあうと面白い授業になりそう。

 

 しかし、となりのページの平均は細かすぎるなぁ。有効数字3桁なんて話をするには、算数の平均の授業の進み具合もあるので遠慮してたもんだから、電卓で出た数字を全部書いたみたい。でも、2秒だ、って言ってるから、まぁええか。

 

 25cmの倍数で実験をすると、結果のキリが良いのでわかりやすい。

 


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今日の実験は振れ幅を変えてやってみる <ふりこのきまり>

ふりこの実験

 ふりこの振れ幅を変えて周期を計ってみる実験。もう3回目なので、理科室に来たらさっさと実験台をセットして授業が始まる。勝手に、長さを100cm、おもりを70gとしておいた。長い方がやりやすいからだ。

ふりこの実験

 で、おもりを縦3個と横3個でどう違うか、同じかを問題にしたらと提案してみた。今日の実験の余りの時間で出来そうな問題。問題提示のミソは「糸の長さは同じ」「錘の重さも同じ」ってトコだ。重心が少々移動するから、振り子の長さが違うってことに気が付くかどうかだ。

錘を下げる

 こんな実験が出来るようにと、糸の先の端子には5mmの穴のものを選んでおいたのだ。なんとか錘3個なら下げられる。

ふりこの実験

 ついでに、今まで長さを変えて周期を計ってきた結果を一覧にして、4mなら何秒になるか、次回の実験の予告だ。「わかる!」って子がいたので、「よく分かるように説明が出来なくてはアカンでぇ」って付け加えておいた。

 こんだけ長さを変えて4種類も計測してみたら分かるよなぁ。

ふりこ実験台を準備しておく4m振り子の設置

 なので、4m振り子を2階の廊下の手すりにセット。このまあるく出っ張っているところが振り子をセットするベストポジション。次の時間に、十分に理由も添えて全員が4mの振り子の周期を予想したら実測に入る。

 体育用のストップウォッチも動員したら、一人1台の時計で一斉に計測できそう。10往復で40秒だから、2回計測しても良いかも。コレって算数の変わり方の勉強だねェ。

 

 


 


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振り子のながさを4種、実験 <ふりこのきまり>

振り子の長さを変えて振り子の長さを変えて

 振り子の2回目は、長さを変えて実験をする。50cmと100cmだ。25cmは前回の実験で約1秒だったので、その2倍とそのまた倍をやってみる。それに加えて、入り口の器具棚の上に設置している200cmの振り子も振ってみて、各班の時計を持っている子が計る。

 都合、長さは4種類だ。「最後には4mの振り子をやってみるので、何秒になるか予想してよ」って予告もしてある。さて、そんな答えを導けるような考察が書けただろうか。

 

 実験台を机に固定していると安心。子どもたちがセッティングしてくれるし、倒れる心配はないし、大きく振っても大丈夫。

 タコ糸を使っているので、70gの重りを下げると少々伸びる。水糸も伸びるしなぁ、伸びないのっていうとエナメル線かな。ま、タコ糸で重りを下げてから計測するってことで大丈夫だろぅ。


 


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振り子が始まる <ふりこのきまり>

振り子の実験振り子の実験

 振り子の実験が始まった。先に実験台をクランプで固定しておいた。“これから、理科室に来たらこんな準備をしておくように”って言っておくと早く始められて良いから。

 簡単な教材で、長さしか関係しない、って教えりゃぁそれまで。だけど、この教材でやりたいのは、考察が書けること。

 

 今日は重さが70gと17g、約4倍ほど重さを変えて実験をしてみた。平均を取って比較してみると、“ちょっと違う” が良いのか、“ほとんど変わらない” が良いのか、“周期に変化はなかった” というのが良いのか、って考え方なんだ。

 

 課題に対しての答えを、考察に自分の言葉で書く、ってのが、今大学入試で国会で論戦になっている「記述式解答」なんだから。その力を育てて、この先の理科の学習を楽にすすめるための教材としてモッテコイだって思うんですけど、どうでしょう。同じような実験が続くんだから。

振り子の実験

 ほんで、大変なのが「平均」。算数で習い始めたばかり、ってのに、時間の平均なんだから。

 3回測定して、いずれも約1秒なのに、計算すると、3回の平均が2.4秒なんて班があったりして。電卓の扱い方もあるんだなぁ。ま、失敗は何度かやると良い。平均の考え方の定着にもなるし。

 

 今日は25cmでやってみたから、次は、長さを倍の50cmにしてやってみて、思い切って4倍の100cmにしちゃう、ってやってみると良いかもしれん。

 


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ふりこで理科的な考察の練習を <ふりこのきまり> 

ふりこの長さは25cmからが良い

ふりこ実験台を準備しておく

 ふりこの長さは25cmからが良い。25cmだと往復で約1秒になる。実験を巡視しながら、往復の回数の数え間違い、振り子の長さの測り間違いなどを見つけやすい。

 4倍の100cmで片道1秒、その4倍の4m振り子で片道2秒と推測出来るようになってくれるといいのだ。

 ふりこ実験器は、もとは輪軸などの実験台だったのだろうって部品を利用してつくったもの。

変える条件と変えない条件に着目させる

振り子の記録用紙

 実験をするときには、元の状態などと比較して考察をする。ふりこの実験は長さ、重さ、振れ幅を変えて実験を繰り返す。比較するためには変更する条件は一つでなければ考察に苦労する。変える条件は何で、変えてはいけない条件は何か、を意識させておきたい。そのために、「変えない条件」の項目を入れた記録表を作ってみた。

「有意な差」かどうか、考えることもできる

 考察に結果を書いてしまうことってはじめの内にはよく見られる。

「重さが重い方が、0.05秒遅いということが分かった」ってな類だ。重さを4倍ほど変えたのに、その差は有意な差なのか誤差なのかを考察するのも大事にしたい。そうすると、結果をわかったこととして書くことは少なくなるんじゃないかナ。

 おもりが重たい分糸が伸びて振り子の長さが長くなっていた、とか、測り方が正確ではなかった程度の差だとか考えられると良いのだ。

余裕があれば2倍の50cm、2mふりこも

特大の振り子実験機

 長さが2倍になれば、時間も2倍になるとわかりやすい、って考えるのは普通だと思う。時間的にオシていないのだったら、25cmの次に50cmをやってみると良い。

 測定結果は、ルート2倍の1.4倍の時間になるはず。

 じゃぁその倍の100cmにするとどうだろう。

 1.4×1.4の時間がかかるだろう、って推測できると、小学校にしたらスバらしいことではないだろうか。

 

  2mの振り子は、器具棚の天板にクランプで固定して用意している。

 各班から見える位置なので、振っておいて各班ごとに計時させるって方法が出来る。

 

安全のために机に固定を

 

クランプ固定

 1mの振り子は安全を考えてクランプで実験机に固定している。ふりこを振る方向と、周囲で観察する子たちのスペースを考えて配置しなくちゃならない。

縦3個と横3個では

振り子その2

 ぶらんこの立ち漕ぎと座り漕ぎの差、ってのも考えられる。重心の位置が移動するから違いが出るのだ。

 それを実験で擦る方法として、テコの実験用のおもりを使って、縦3個と横3個の場合を比べてみることが出来る。錘の長さ1個分のふりこの長さの違いが結果に出る。

 長さで周期が変わると分かった後の、応用実験としておもしろい。

ふりこ用分度器は、Excelで作れる

振り子用分度器 振り子用分度器 <ふりこのきまり>

 

 普通の分度器は両端が0度の表示だ。振り子用には中央が0度のが望ましい。しかし、そんなのはナイ!

 で、自作してみた。Excelの円グラフの機能を使って、それらしい数値の円グラフを描き、その半円部分を使っている。それをベースに数字などを書き加えている。

 これでよければ、取り込んで印刷し、パウチしてもらうとA5版ぐらいの分度器にはなる。

4mのふりこは、結果の予想を立ててから

ふりこ実験台を準備しておく

 2階の廊下の手すりに取り付けた4m振り子。1階の廊下で振れるおもりを取り囲んで計測をする。

 1、の4倍の長さなら往復で何秒だろうか、って予想が立ってなくちゃならない。

 で、理科用と体育用の全校のストップウォッチをかき集めて、一人1台の時計で1回計測をする。10往復でも1分かからないんだから、そんな大仕掛けな実験ではないわナ。

毎時間後のノートチェックが、理科的な考え方を育てる

 同じような実験が繰り返される単元で面白さがない、って思いがちだが、考察がきちんと書けるように育てるには、こんな繰り返しが良いのだ。

 毎時間後にノートを集めて「A、B、C」でも「◎、〇、△、×」でも記号をつけてやって、次時にふり返ると育っていく。3回以上繰り返すわけだから、ノート指導が肝心カナメ。

 

 

 


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ぼちぼち振り子を準備しておく <ふりこのきまり>

振り子の準備

 流れる水のはたらきもそろそろ終わりそうなので、振り子を理科戸棚から出して窓際にセットしておく。

 このあと、自然学校で4泊5日出かけるので、そちらに気を取られるその前後は来ないだろうけど。

 

 30cmと1mの物差し、おもりが3種、机に固定するためのクランプ、平均を計算するための電卓をセットしておいた。毎時間の記録の表も書いている時間がもったいないのでプリントアウトしておいた。

 あとは、ストップウォッチを出せば授業準備完了。

 


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ふりこの実験を100分授業でなんて <ふりこのきまり>

振り子の実験

 ふりこの実験を1・2時間目にするって言うからどうすんのかと思ったら、記録用紙が理科室に置いてあった。何と、長さ・重さ・振れ幅を変えて3つの実験を一度にやってしまうつもりらしい。

 準備はしてある。300mmと1000mmの物差し、電卓、おもり3種、にふりこ実験台だ。

 まずは25cmで振ってみる。机間巡視をしていると一往復が1.1秒を超える班があった。あきらかに振り子が長い。「ちゃんと長さを測ったか?」って聞いてみたがやったらしい。物差しを当ててみると、30cmではないか。「あっ、30cm物差しやったか」「はいはい、やり直しね」。早めに見つけてやってよかった。

 10往復を計ると10秒前後になるはず、って設定にしているから見つけやすいのだ。

振り子の実験

 つぎつぎと実験ばっかり進んでいく。長さは振れ幅を変える時以外はその都度計り直し。長さ調整は二人がかり。手数がたくさん要る実験は楽しいのだ。

 長さは、25cmと50cm。50cmはルート2倍の14秒あたりになるはず。9往復で計時している班はなかった。3往復を計って見せて「3」で止めたらだめで「さん〜〜ん」で止めなくちゃ2往復しか計ったことになるってのをやって見せたからだろう。

 

 前時に、ブランコの立ち漕ぎと座り漕ぎのタイムを計ったらしい。それを実験器で確かめる意味を持たせている。

 結局、周期が変わるのは長さだけ、ってのが本時の考察。一気にそこまで持っていくと、考察を書きまとめる力は付きにくい。三つに分けてそのつどノート指導する方が指導はしやすいように思うんだがどうだろう。まとめてやっちゃうと教え込むのに近い。

 「6回実験をしてきましたが、周期に関係あるのは長さだけなんですよ」って担任の声が聞こえる。あ〜ぁ、教えちゃった。教えちゃうと子どもたちに考えようという姿勢が育たない。先生が答えを言ってくれるまで待とうってことになってしまう。それをやるから理科は暗記科目だって言われることになってしまう。そんなのふた昔以上前の授業スタイルだ。

 教え込みを続けていると、考えない子ばかりになり、ボディブローのように学級経営に響いてくる。日頃から考えていると、行動だって考えてするようになるからだ。指示待ちで、自分では考えずに直感的に行動する子を育てるとマスいんじゃねぇ。

振り子の実験

 「長さを倍にしても周期は1.4倍で、2倍になりませんでした。どの長さにすると一往復2秒になるだろう?。予想した長さでやってみよう」と一気に1m振り子まで行ってしまった。

 あわててクランプで机に固定してまわった。長さはなんぼにしていてもお構いなし。

 

 次は4m振り子をやるつもりらしい。

 なかなか書けない考察を苦労しながらまとめる、この作業で考える力が付き、この子たちが大学に入るころの入試で試される力になるのに、一気に走ってはもったいない気がする。どうせ、高校では数式をならって往復1秒の振り子の長さだって求められるようになるんだから、小学校では考えて真理を見つける力をつけさせなくては。

 過去の文化遺産を伝承するだけでは過去を超える能力は育たない。そう思うんだがなぁ。


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実は黒板に仕掛けをしておいたんです <ふりこのきまり>

振り子の長さの板書

 4年生の火を使う実験が一段落したので、板書を消して、5年生用の仕掛けを黒板の表に出した。それが、コレ。

 ふりこのきまりは、正確な比較実験を行うために条件をそろえる必要がある。その条件というと、 ふりこの長さやら、振りだす幅やら、おもりの重さやらだ。

 そのためにまずは分度器の取り付け方の調整やら、確認する目の位置が問題になる。そのために、黒板に振り子がほしいのだ。黒板の振り子なら、補助線を引いたり書き込みが出来る。

 

 上下黒板の縁を止めているネジを緩めて、振り子の糸を取り付けてある。普段は糸を後ろに垂らしているのでわからないが、年に2時間だけ表に出てくる。

 分度器の上で、マグネット数え棒で振り子の支点を作っている。これで振ることは出来るのだが、黒板をこすりながら振るのですぐ振れどまりが来てしまう。

 

 何か工夫して、振れるようにしなくちゃな。良さそうなものを探すところから作ってみよう。これからの私の楽しみ。

 


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振り子の分度器を新しくする <ふりこのきまり>

分度器を新しくする

 振り子用の分度器を新しく作ったので、取り換える。

 この写真の長さで約25cm。重りは70g。往復1秒だ。通常は25°で振り始めたらよかろう。

 振れ幅を変えるのなら、15°と30°の目盛りがはっきりしていて見やすい。

 

 長さを変えてやってみるなら、倍の50cmで周期が倍になるだろう…ってやってみる。

 倍にならないので、んじゃぁ、と100cmでやってみると往復2秒になるはず。

 理科室の入り口には、2mの振り子を吊れるようにしてあるので、やってみるのも良い。

 

 最後は、2階の廊下の手すりから下げた4m振り子の周期を当てさせたいもんだ。

 

 重さを変えるのなら、おもりは3種用意してある

 

 20gのテコの実験用のおもりを使って、縦に三つの場合と、横に三つの場合でどちらの周期が遅いか、ってやってみると、ブランコの立ち漕ぎと座り漕ぎではどちらが周期が早いかって答えにも近づける。

 

 地味〜ぃな実験だが、押さえたいことは多いのだ。

 


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ふりこ実験台に分度器を取り付ける <ふりこのきまり>

ふりこ実験台の改良

 戸棚から出しておいたふりこ実験台に分度器を取り付ける。振り子の咥え口が分度器の中心になり、振っていない時に0度を指してくれなくっちゃいかんのだが、これを止めているのが3cmほどの両面テープだった。それをちょいと改良したくなった。

ふりこ実験台の改良ふりこ実験台の改良

 プラのアングルがあったので、それを7cmに切って分度器をつけていたパーツに取り付ける。糊を使ってもあやしそうなので穴をあけてタッピングビスで固定。

 分度器を貼り付ける両面テープの長さが倍以上になったので安定している。子どもたちが調整しても大丈夫だろう。

 


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振り子用分度器もExcelで作れるんですよ

振り子用分度器 <ふりこのきまり>

 分度器って、水平側から目盛りが始まるんで、垂直側が90°って表示になっちゃうんですね。振り子は静止状態が0°で、振れ幅を左右に目盛りをふりたいですよね。そんな分度器なんてナイ。

 ってわけで、Excelで作っちゃいました。センターが「ゼロ」左右に「20°」と「40°」の数字を入れておきました。それ以上に振るもんじゃないでしょうね。

 中心点に目盛りの線があつまると、上の水平線が曲がって見える錯覚が起きますのでちょいと直しました。ついでに、よく使いそうな目盛りを太くしておきました。

 

 クリックすると最大表示されます。上の小さな画像の上で右クリックして「名前を付けてリンク先を保存」を選んでもあなたのPCに保存されます。手作りの振り子実験器にお使い下さい。

振り子用分度器

 こちらは15°刻み、振れ幅の実験時は15°と30°で比較して、そのほかの実験は25°で振ったらどうよ、って目盛りの刻み方。


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おせっかいが過ぎるって思いながら <ふりこのきまり>

振り子の記録用紙

 振り子の記録用紙を作ってみた。ノートに貼れるサイズに縮小プリントしてくれたら良いように担任の机上に置いておく。はよぉ振り子の実験を始めろ、ってプレッシャー。

 

 この単元、条件をそろえて実験をしなくちゃ比較出来んではないか、って比較実験の基本の、変える条件と変えない条件を意識させたい。なので、変えない条件もわざわざ書き込ませるように作った。

 各班で分担する仕事も、だれがやるってのも決めて、同じ人がやるってトコも揃えられるようにしてある。あっ、記帳係を忘れてた。

 

 平均の学習が済んで、理科室近くの廊下の床に貼り付けたメジャーを剥がしながら算数の先生がボヤいておる。歩幅を数回測定してその平均を出して、長さを調べたい廊下の長さを計算させたのだが、変な平均やら、ありえない長さが算出されたんだと。

 こちらも3回の平均を出すのだが、そんな心配があろうとも班ごとの計測なので4人の知恵を合わせると何とかなるだろう。算数の学習の深化定着にも一役果たすだろう。

 

 実験の時間を確保するために、ノートに升目を書く時間を節約するのは賛成。教科書にはどんな升目を載せているか知らんまま、勝手にこんなフォーマットを作ってる。長さは25cmでやれって口出しするし、お節介な実験助手だこと。


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そろそろ振り子の実験がはじまりそう <ふりこのきまり>

振り子実験装置を準備

 そろそろ振り子の実験が始まりそうなので準備を開始。戸棚にしまうために、分度器を外している。その中心点と振り子の吊り下げ点をあわせて取り付けなくちゃならん。輪軸などありものの支柱を集めて作った手作りの実験器具。

 振り子の実験は25cmから始めるので、錘の箱の上には300mm物差しを用意しておく。長さを変えた2回目の実験は100cmでするので、そのための1m物差しもスタンバイ。1mになると支柱が倒れそうなので、机に固定するためのクランプをあちこちからかき集める。なんとか10班分が揃った。

振り子実験装置を準備

 地味〜ぃに、何度も測定するのがこの実験。大切なのは「変える条件」と「変えない条件」を意識すること。実験の前提条件をそろえなくちゃ比較できないってことを知るのがこの振り子の単元。

 

 最後は、2階の廊下の手すりから4mの振り子を下げる。この頃には1往復が4秒になるハズって予想が立たなくてはならんのだ。

 25cmでは1往復が約1秒、4倍の長さの100cmでは1往復が2秒に、その4倍の400cmでは、って整理して考えると簡単に予想が立つハズなんだ。

 

 25cmから始めると、10往復の計り方の間違いを見つけやすい。9秒前後の結果の班は「じゅう!」で計時を止めたために9往復しか計っていないのだって、わかりやすい。1mの場合も同じ。

 授業の流れによっては、50cmもやってみると良い。2倍にならず、1.4倍(ルート2倍)にしかならない。これも机間巡視しながら見つけやすい。

 


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ふりこのためにストップウォッチの電池交換 <ふりこのきまり>

ストップウォッチ

 ふりこの実験が始まるので、ストップウォッチを出してきた。ちょっと表示のコントラストが薄いのがある。電池切れが近いらしい。1台は完全に電池切れ。

ストップウォッチの電池交換

 見かけは良いが、電池交換はやりにくい。押し釦が外れるわ、その下のスイッチの基板が外れるわ、下げひもが外れてしまうなど、作り方が雑。開けて電池を交換したが動作しない、電極のはんだ付けが外れているのだ。はんだ付けしているうちにブザーのリード線が外れる。ホットグルーで止めているパーツが外れる。1台電池交換するのに20分もかかるんじゃ迷惑なこった。何で電池交換だけなのに裏ブタを全部外さないと出来ない構造にしたんだ。

 何台か交換してみたら、電池を収めるパーツの取り付けの向きの違うものがあった。電池を押さえている爪の向きが違う。反対側から入れそうになったではないか。こんなあたりがいい加減な、さすがは大陸製って仕事っぷり。

 授業の声を聞きながら、時々手伝いながらの電池交換は大変。


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ふりこの実験の準備を出しておく <ふりこのきまり>

ふりこ実験台を準備しておく

 そろそろ振り子に入るというので、戸棚から出して準備をしておく。分度器が時々落下する。両面テープを用意しておかないと。

 あとは、オモリと、300mm物差しと、電卓があればいいか。テコの錘が必要になったらその時に出すことにしよう。

 

 ふりこの実験は、25cmでやる。25cmだと、1往復で1秒になるはず。10往復の時間を計るが、間違えて9往復が済んだところで時計を止めてしまうことがあるのを発見しやすい。

 この実験台を、机に固定すると、1mのふりこの実験が出来る。1mなら片道が1秒になるはず。

ふりこ実験台を準備しておく

 次は、その4倍の4mでやりたいので、2階の廊下に振り子実験装置を取り付けておく。この25cmから始まる振り子の長さの刻み方が、机間巡視をしている時に間違いが見つけやすいし、平均した結果も丸めて考えやすい。ちなみに、長さを倍にすると周期は約1.4倍だ。

 

 この長い振り子をやるころには、1往復が何秒になるかの予測がついていなければならない。長さが4倍になると周期が2倍になるので、1mの倍の周期で1往復は4秒になるはずって推論してほしいのだ。

 

 振り子は1つでも、理科と体育のストップウォッチを用意したら計時装置が20個になる。10往復を計っても40秒。交代しながら個々人で1回ずつ測定できる。これが答え合わせの実験であってほしい。

 

 


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振り子のおもりをセレクトしておく <ふりこのきまり>

ふりこのおもりを整理

 振り子のおもり入れの容器。いままではあるもの全部入れている感じだったが、空気抵抗の少ない錘をセレクトして3個に減らした。で、大きすぎて収まりにくかった重さ表示のシートを小さくした。

 

 テコのおもりが多数あるので、重さを変えて調べてみる実験ではそれを4つずつくらい配ってやってもおもしろい。

 なぜ面白いかと言うと、テコのおもりを縦につなげる班が必ずあるからだ。“ちょっと待てや、ふりこの長さはなんぼやねん”ってツッコミを入れられるからだ。失敗してくれる方が勉強になるのだ。

 

 この鉄球だけでも、70gとその4分の1の17gで実験は十分に出来る。


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ふりこ実験台を組み立てる <ふりこのきまり>

ふりこ実験台を組み立てる

 梱包していたふりこ実験台を組み立てた。心配だったのは、実験机に固定できるかどうかだ。何とか今までのGクランプで止められそう。

 ふりこの実験は、25cm、100cmでする。1往復がおよそ1秒、2秒になるので、実験方法(数え方)が間違っていると発見しやすいからだ。25cmは良いのだが、100cmになると背の高い実験台なので固定したくなってしまう。

ふりこ実験台を組み立てるふりこ実験台を組み立てるふりこ実験台を組み立てる

 何とか机に当たらぬ所でふりこを振れそう。ふりこは徐々に揺れる向きが変わっていくのを承知で振らせるなんてのは、指導しにくいから、十分に余裕がほしいもんだ。A4サイズの大きな分度器をつけて、あとは糸と錘をセットしたらこれが完成形。この大きな分度器は、20度程度しか測りにくい。振れ幅90度なんて実験はマチガイのもとなのでこんな分度器で正解。

 あとは、比重の大きな、空気抵抗の少ない錘をセレクトしてやれば準備はオシマイ。

 

 問題は戸棚。ちょっと高さが低くなったのだが、何とかおさまりそう。下に寝かせているのは、吹き抜け廊下にセットする4m振り子のアーム。これが1往復4秒のハズ。

 

 振り子時計って、柱時計サイズの上は、ホールクロックなんですね。その中間のサイズってのがナイ。あ、そもそも振り子時計ってのが過去の遺物になっちゃったかも知れん。

 

 


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ふりこの実験がはじまる <ふりこのきまり>

ふりこの実験がはじまる

 朝の理科室では後方の実験机にふりこの実験装置が固定してあった。こうすると、1mのふりこでも転倒の心配なしに実験が出来る。

ふりこの実験がはじまる

 70gのおもりで、25cmの振り子の10回の振れの時間の測定を練習した。間違えそうな所を重点的にやっておこうという導入だった。

 

 一つで70gの錘があるのだが、20gを3つ、10gを一つ縦に長くつないで、振り子の長さはどこまでだろう?って困っている班があった。それだけでもこんな導入をやった価値があるのかも知れん。

 


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ふりこ実験台を組み立てて準備しておく <ふりこのきまり>

ふりこ実験台を組み立てる

 先にふりこの単元に入る、と担任から連絡があった。ふりこの長さは、25cm、100cm、400cmでやると良い。大体、1秒、2秒、4秒の結果になるはずだから、とかいつまんでコツを話しておく。

 

 そこで、一度梱包しておいたふりこ実験台を取り出して、組み立てておく。この単元がおわると、梱包して大規模改修を迎えることになる。

 一度梱包すると、A4サイズの大きな分度器を両面テープで貼り付けなおしだ。目玉クリップの口と分度器の中心が合うように取り付けなおしの作業。支持台の中心ではないので、現物を見ながら合わせることになる。

ふりこ実験台を組み立てる

 ふりこ実験台を9台用意し、横には、300mm物差しと、電卓を用意しておいた。あとは、1mのふりこの実験をする時の安全のためのクランプを自宅から持って来よう。意外なことに、ありそうなところを探したり尋ねたりしたが、クランプを校内で見つけることが出来なかった。購入の希望を出しておいたのだがまだ叶えられていない。

ふりこ実験台を組み立てる4mのふりこ

 また、2階の廊下の手すりに4mふりこの腕をとりつけておいた。赤線のように1階の床までおもりを下げると、4mとちょっとある。クラス全員でとりかこんで、体育のストップウォッチまで動員すると、2回ふりこを振ると全員が計測出来る。

 

 25cm、50cn、100cmと長さを変えて実験をしてきて、はたして4mのふりこの1往復は何秒かを予想できるようになっていてほしいのだ。算数の「ともなって変わる量」の勉強でもある。関数の勉強はしていなくても、科学的に推論する姿勢が理科なんだわ。

 


 


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ふりこ実験台の作り方 <特集>

 振り子の面白い実験をさがしてたどり着く方がおられるので、ウチの実験台の作り方をまとめておきます。だいたいこの単元で奇をてらった実験は無いです。10往復を3回計測して、1往復を計算して出すって地味~ぃな実験なのが良いところです。何度もやりますから、実験中に子どもたちの出番が多くなります。そして最後に長さ4メートルの振り子の周期を予測して、それが当たるようになると結果的に楽しい実験になります。

 指導するにあたっては、振り子の糸の長さを指定すると、計測の間違いを巡視していて見つけやすくなります。1mと、4分の1mと、4mでやると10往復が20秒、10秒、40秒となって都合が良いのです。実験は、50cmでもやってみます。長さを倍にすると周期も倍になるか(結果はルート2倍だが)ってのを確かめるんです。

錘を下げる

 まず、糸の細工をします。タコ糸を圧着端子に通して固定します。ペンチなどでぎゅっとつぶすだけです。タコ糸の先を一結びしておくと抜けることはありません。ちなみに、使った圧着端子は「R2−5」直径2mmの銅線をカシメて5mmのネジで留めるという規格。これなら、重さを変える時に錘を5mmの穴に2個下げることができます。オモリを縦につないだのではおもりの重心が変わってしまいますから、同じところに下げられるようにちょっと穴が大きめの圧着端子を使いました。

 糸の長さは、25cmと100cmで実験をするとほぼ1秒、2秒の周期で振れますから、110cmもあれば良いでしょう。両側に圧着端子をつけておくと、ちぎれそうになった時や、反対側からほどいたときにも使えて便利です。

 実験時には、算数やら家庭科からかきあつめて300mmと1000mmの竹の物差しがあると便利です。

ふりこ実験台の改良

 次は、振り子の支点作りです。長さを測定するのに分かりやすいように目玉クリップを使いました。ちょっと大きめだと挟む力が強くて、実験中に糸がズレてくる心配が無くて良いです。

 

 目玉クリップをどうやって止めるかが工夫のしどころです。木の角材でも良いでしょう。たくさんあった、輪軸やテコの実験装置(らしい)の金具を使いました。支柱は、どうも輪軸や滑車の支柱だったもののようです。腕木を出して支柱から少し離して錘を下げないと、支柱に当たってしまいます。

振り子実験器に分度器振り子実験器に分度器
 つぎに、振れ幅を変える実験のために、分度器をとりつけます。分度器の画像を拡大コピーしたものをラミネーターでパウチしました。
 最も頭を悩ませるのが、振り子の支点と分度器の中心を合わせることです。右の写真の白いパーツに分度器がついています。静止した状態の糸と分度器の0度が合うように白いネジで調整できます。
 そうそう、分度器の画像は、普通90度と表示されている目盛りを「0度」と表示しなくちゃなりません。そこから左右へ10度、20度と表示しています。もちろん画像処理しておきました。30度まで表示しておけばよかったな、ちょっと分度器の左右を削りすぎたなって思ってます。
4mの特大振り子4mの特大振り子

 あとは400cmの振り子で実験出来ると楽しいです。校舎に吹き抜けの箇所があれば出来ます。2階の手すりから下げると、下の廊下で1クラスの子どもたちが取り囲んで実験出来ました。1往復約4秒の振り子になります。学校中のストップウォッチをかき集めて、一人一つ持たせて実験をしました。20個ほどあったので、2回振り子を振るだけで全員が測定できました。

 

 この実験をするまでに、10往復の測り方の間違いをなくしておく必要があります。振れ始めで「イチッ」と数えますが、10往復目に入る「ジュウ!」で計測を止めて9往復しか計測していない失敗です。「ジュウ~~~~~ウ」で止めなくちゃ10往復分の時間にはなりません。

 

 振り子って言うと、振り子時計ですね。あれって「柱時計」の次に大きなサイズって言うと、床置きの「ホールクロック」になっちゃうんです。何ででしょうね?

 柱時計の振り子は一往復が1秒、ホールクロックの振り子は片道が1秒なんですな。中途半端だとメカニズムが作りにくいんでしょう。だから、約25cmの柱時計と約1mのホールクロックになるんですね。

 もっとも、最近の振り子時計はナンチャッテです。運針のメカと、時打ちの音声回路と、振り子を振る回路に分かれてますから、振り子を止めても時計は止まらない電子時計なんです。

 

 あとは、右のメニューから<ふりこのきまり>の関連記事を見てください。


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1mの振り子で、おもりの重さを変えて実験 <ふりこのきまり>

1mの振り子の重さを変えて1mの振り子の重さを変えて1mの振り子の重さを変えて
 振り子の実験の4回目、重さを変えて1往復の時間を計る。
 
 クランプで実験机に振り子実験台を固定して、1mの振り子を振る。家庭科室から拝借してきた1m物差しの長さなのでやりやすい。それと、1往復2秒ほどなので、計測誤差が少なくなる。
 
 ストップウォッチが100分の1秒まで出るのが何となく不便。0.03秒遅いというのは有意な差ではないってのが難しい。10分の1秒まで丸めて、だいたい同じって断言しなくちゃならない。振り子の長さの誤差だってあるんだから。
 大体、2秒前後の値を出していたので、まぁOK。しかし、何を思ったか今日に限って1往復の時間を計っていた班があって、その誤差たるやすごい。これも、なぜ10往復を計測して割るかって意味を考える教材にもってこい。勉強になることをしてくれるありがたい失敗なのだ。

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4メートルの特大振り子を仕込む <ふりこのきまり>

4mの特大振り子4mの特大振り子
 さて、振り子の授業も終わりに近くなってきた。25cm、50cm、100cmと振り子を作って実験机で実験をさせた。理科室内に2mの振り子を一つ作って、大きく振らせて、各班のストップウォッチで計測させた。
 仕上げに、4mの振り子で、1往復の時間を推測して、計算させてから実験で確かめたいもんだ、と思って校内を物色した。
 
 便利なことに1階が吹き抜けで、途中に廊下が渡っている。その手摺りの上端から1階の床まで4.5mほどある。あとは、手摺りにどうやって振り子を固定するか、だ。
 
 振り子実験台の直角クランプを持って行って、手摺りのフェンスに取り付けてみた。金棒はぴったりのサイズなのだが、何度か塗った塗装の分だけ厚くて嵌りにくい。ちょっと塗料がペリッと言ったがはめることはできた。振り子実験台のベースをどうやってフェンスに事故が起こらぬように固定するか思案していたが、直角クランプを直接フェンスに取り付けられるのだったらこりゃ楽だ。
 理科室に戻って、実験台の支柱と、錘をつるす目玉クリップを持ってきて、4mの赤い水糸を垂らしてみた。
4mの特大振り子4mの特大振り子
 ぴったりではないか。1階の床とのクリアランスは10cm強ある。しかも、1階廊下のほぼ中ほどなので、まわりを取り囲んで計測ができる。
 理科室のストップウォッチが10台、体育用を持ち出してくると2人に1つは当たる。2回実験すると、一人が1回計測できることになる。10回振ると40秒ほどかかるだろう。移動時間を見ても、10分あればオツリが来る。
 
 仕上げの実験はでっかくコレで行くことにしよう。

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1メートルの振り子を振ってみる実験 <ふりこのきまり>

長い振り子で実験長い振り子で実験
 おもりを横3個と縦3個で1往復の時間が違う実験の考察を説明してから、長さが変わると周期が変わるのかを確かめる実験に入った。今日は1mの振り子を振りたいので、実験器をクランプで実験台に取り付けた。場所をたっぷりととりたいので、いつもは使わない後方の机にも取り付けて、広がって実験に入った。
 
 25cmの振り子は、前の実験の結果を使うつもりだったが、3度目ともなると手際が良くなってきているので、測定してみた。25cmで約1秒。
 倍の長さの50cmと、その倍の100cmで実験をさせた。
 倍になると時間が倍になるってわけじゃない所が、不思議で面白いって思ってほしいものだ。
 
 50cmで約1.4秒、1mは約2秒の結果を各班とも出していた。しかし、3回の平均を採って、それを10で割って、1往復の時間をはじき出そうとしたのだが、平均が面倒なのか、一応平均を出しておいて、3回の合計を10で割るものだから変な結果をはじき出している班が出てきた。何でやねん。これは理科のせいではなくて、算数のせいだ、ということで理科授業担当としては責任逃れをすることにしよう。
 
 さて、2mも振り子だったら? 4mの振り子だったらと推測をさせようとささやいてみた。
 「時間が1.4倍の1.4倍で大体2倍になるから」なんて法則に気づいた子がいた。ルート2に気づくなんてスゴイ。時間の余っている方のクラスでは、2mの振り子を演示してみた。ストップウォッチは各自で押せばいいのだから。
 長さが50cmの4倍だから、時間は50cmの倍かかるはず、って推測できた子がいた。もう一つのクラスは、吹き抜けの廊下の渡り廊下を使って4mの振り子で実験をしてみるか。
 私は、こういうデカい実験で自分の考察の正しさを確認するのが好き。

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理科でも文章力なのだろうか <ふりこのきまり>

振り子その2
 まだまだ、考察の部分に結果を書く子が多い。思い出してみると私らも中学の理科で同じようなことを言われたことを記憶している。「…になったのは、……だからではないか」といった不確定な書き方でも良いから、真実に迫るきっかけを持ってほしいものだ。都合でメインを務めるようになると、このようなノートの記述の力不足が気になってしまう。
 
 そこで、今日は、錘を3個、縦長で吊るしたり、横に並列につるしたりして実験をさせてみた。
 「糸」の長さは変えてないよネ、どちらも3個だから重さも変わらないよネ、ってそろえる条件の念を押しておいたのだ。
振り子その2
 結果は、振り子が長くなってしまう縦長の方が0.1秒ほど時間が多くかかるという結果になった。
 実験助手の仕事ではないなと思いながら、ノートを集めて点検すると、「横並びが早くなるということがわかった」という結果を文章にしたものやら、考えが書ききれていないのが多い。まだまだ、記憶中心の理科をやってきた弊害なのだろうか。自分で大胆な説や考えを論述する所までいかない。
 「横並びにすると重さがまとまっていて」なんて書き出しで、次は重心かと期待をしたら、「重さが軽くなったからだ」と続いているのでガックリ。重さは変わらんよネって念を押したのに。
 この教材は、せっせと、実験にあたっては「揃える条件と、変える条件」にこだわること、そして「考察の書きっぷり」を指導することにするか。長さだけが振り子のリズムを決める、って実に簡単な学習内容なのだから。
 
 書く力をちょっと訓練して、「同じブランコで、立ち漕ぎをするのと、座り漕ぎをするのとでは、10往復する時間はどちらが早いか、そう考えた理由も書きなさい。」なんて問題を出してやるか。
 

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ブランコを速くこぐと回数はどうなる? <ふりこのきまり>

 都合により振り子の授業のメインをつとめる。昨年型から2回改良を加えた振り子実験台を自分で使うことになるってわけだ。
振れ幅を変えて実験振れ幅を変えて実験振れ幅を変えて実験
 そうだ!と気づいて取り付けた分度器を活用して、振れ幅を変えると振り子の往復の時間はどう変わるかを実験で調べた。
 ブランコで立ち漕ぎなんかして思いっきり振ると速くなるだろ、振れる時間はどうなるか予想してみようって始めた。
 
 変える条件と、変えない条件に着目させたくて、錘の重心までの距離を25cm、錘は70gと固定させて、振れ幅を10度と30度で実験をさせた。
 25cmにすると、一往復がおよそ1秒になる。10往復の時間をはかるのだが、なぜか8秒台の記録が出てる。往復の数え方の問題。唱えながらストップウォッチを押しているが、10往復目の始まりで押すものだから9往復分しか測定していないせいだ。「じゅ〜、う」の「う」でストップ、と注意して再実験させた。こんなしかけをしておくと、机間指導に便利なのだ。
 3回測定して、100分の1秒まで出るストップウォッチのデータを平均させる。それを10で割って1往復当たりの時間を出す。こんなところで、算数の勉強をしておる。測定したのが100分の1秒だから1往復あたりの時間も100分の1秒まででいいんだよ、ってのも算数の勉強。
 ゼンマイ式のストップウォッチの時代は0.2秒が最小単位だったのに、それよりはるかに安物が100分の1秒まで測定できる。便利なのか、余計な指導が必要なる不便ものなのか、何だろうねぇ。
 
 結果は、ある班では0.01秒の差だった。これを有意な差と見るか、同じだと決めつけるか、それが問題。「大体おんなじやったなぁ」と軽く過ごしてお茶を濁すのが平和だろう。

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こう使うんやでぇ、と、書き留めておく

取り扱いの説明書き取り扱いの説明書き取り扱いの説明書き
取り扱いの説明書き取り扱いの説明書き
 振り子実験器の取り付け方の説明書を作った。「このように使う」って準備室情報という学級通信みたいなモンは印刷して全先生方の机上に配布しているが、自分の学年に関係なけりゃ熟読はしないだろう。だいたい、理科を教える先生ってのが交換授業をしているせいでとても少ないのだ。
 そこで、準備室情報に書いたようなことを、写真入りで取り扱い説明書のように作って、ラミネートして収納場所付近に置いている。
 そうでなくっちゃ、私オリジナルのような、ペットボトルに割り箸を入れて振って、炭酸水から二酸化炭素を取り出すってゴム栓は使い道さえわからない。何で割り箸の短いのがあるんやろ?捨てたろ!ってなるのがオチ。
 
 理科室に来る子どもたちが読んでくれるといいのだが、そんなヒマはなさそう。教材を探しに来た先生が一瞥くれるだけで結構。パウチしたのは、10年位は残るだろうってもくろみ。
 
 幸いなことに取説が残っている場合は、それをパウチして添えている。紙切れのままだと、痛むわ、紛失するわだし、ファイルしてしまうと誰の目にも止まらなくなってしまうのだから。

振り子 実験セット <ふりこのきまり>


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特大の振り子実験器 <ふりこのきまり>

特大の振り子実験機 輪軸の台を転用した振り子実験器。柱やらクランプが余っているので、倍の高さになる教師用を組んでおいた。そして、2ヒロの長さのヒモをつけておいた。
 さて、そんな背の高い振り子実験器は倒れそうで危ない。机に取り付けるクランプは必需品だが、教師用実験机は、引き出しが多くて取り付ける所がない。
 それで、器具棚の上に取り付けてみた。柱を伸ばして測ってみると、2.6mの振り子まで実験出来そう。

 古い学校の理科室では、滑車の実験をするせいだろうか、天井に鉄筋の梁にまで埋め込んであるような頑丈なフックがついていたが、ウチの理科室にはナイ。せっかくの斜め天井なのにもったいない。これで、普通の教室の天井の高さから釣ったような長い振り子の実験が出来る。
 
 “思ったとおりめっちゃゆっくりや〜”と感激する子どもたちの声を聞きたいもんだ。



 


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長い糸を糸巻きで始末する <ふりこのきまり>

振り子実験台の改良
 振り子実験台の糸巻きに、ヒートンをつけておいた。余った糸を巻き取って、適当なネジにぶら下げることが出来る。何しろ、1ヒロもの長さの糸にしてしまったから。
 目玉クリップは、手持ちの大きいものなので、タコ糸をしっかりと咥えてくれて、オモリを下げて振ってもズレて来ることがない。じゃまにならない所を通して、糸巻きに巻けば始末出来る。
振り子実験台の改良
 しかし、困ったのは糸巻きを縦に下げると、巻いた糸が緩んできてしまう。それの防止のためには、糸を写真のように一度輪にしてから糸巻きにくぐらせて締めると緩んでこなくなる。要らぬ糸がぶら下がっているというのは、転倒事故の要因になりかねない。こんなちょっとしたアイデアも指導しておかなくちゃ。

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振り子実験器を、またまたバージョンアップ <ふりこのきまり>

 振り子実験器の改良が続いているが、やりたいなと思っていた分度器の取り付けをした。
 分度器は、A4サイズをパウチしたもの。振れ幅は30度あたりまででイイヤと、要らぬ部分を切り取り特別に大きい分度器にした。コレを腕木に取り付けて、糸をくわえている目玉クリップの位置が、分度器の中心になるように取り付けなくてはならない。余白を調整して、印刷して、取り付けてみて…のカットアンドトライになる。
 こんな時に、隣がコンピュータ室ってのは便利。元第二理科室だったのか、準備室から扉一枚で入ることが出来る。何枚か印刷して、ぴったりのものを見つけ出して、必要枚数印刷をしてラミネーターでパウチしてくる。
振り子実験器に分度器振り子実験器に分度器
 ここからが大事。調整可能なように組み立てなくちゃならない。
 分度器を取り付けたのは、元の輪軸を止めていたプラスチックの部品。小さすぎて両面テープでの糊付けが心もとない。シーズンごとに貼り付け直しをすることになるかも。
 調整は、分度器の中心に目玉クリップを持ってくること。そして、オモリを下げて、糸が0度を指すように分度器を調整すること。
 組み立てながら考えたのだが、灰色のネジ側を回して分度器の中心が狙える。白い方のネジ側を回すと分度器の縦軸の傾きを直せる。
 
 大きな分度器は、振れ幅を変えて実験してみるのにやりやすい。でも、振り子を持つ人と、メモリを見る人の二人がかりでないと振り子を振らせることが出来ない。その上に計時係がもう一人、それに記録係。チームワークの必要な実験だこと。
 下手に振ると、10往復している間に、分度器にこすれることがある。ただでさえ、地球の自転のせいで振れる方向が少し右回りに変わっていくものなのだから。そのために、ぶつかることが無いようにオモリを振り出す専門の役が必要になるのだ。
振り子実験器に分度器 
 作り上げてみて、なかなか便利に実験出来るようになったワイ。しかし、戸棚にしまいにくい。11台格納していたのに、分度器が大きすぎて8台しか納まらなくなってしまった。

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振り子実験台を再び改良 <ふりこのきまり>

糸巻き
 家にあった焼杉の羽目板。外回りの造作をしたときに余った端材を刻んで作ったのは、糸巻き。真ん中を窪ませている所が芸が細かいでしょ。
 振り子の実験台を改良して、2種類の長さの紐を作ったのだが、そんなお仕着せのヒモじゃなく、もっと面白い実験にも対応出来るようにしたいもんだ。
 上は目玉クリップで咥えるのだから、長さは自由に出来るじゃないか。あとは振っている間に伸びてきたりしないようにするのは、どこかに巻き付けるなどの工夫で何とかなるだろう。そこで、長い紐にするつもりで、とりあえず巻き取るための糸巻きを作って持って行ったのだった。
糸巻き糸巻き
 糸の端を止めるための穴を糸巻きにあけた。ここに結び付けるつもり。ささくれだった穴に木綿のタコ糸を通そうとすると引っかかってしまって通ってくれない。そこで、LANケーブルの芯線をばらしたのを1本取り出して糸通しを作った。LANケーブルの芯線はけっこう硬くてしっかりしているのだ。
 糸の長さは、およそ1ヒロ。実験時に錘の中心から、目玉クリップの先までの長さを測るので、糸巻きに巻き付ける糸の長さはどうでもいいのだ。実験机の上に振り子実験台を置いて、床まで錘をたらしたとしても、1ヒロあれば十分、という大雑把な計算。
錘を下げる
 錘をつるす輪は、例によって圧着端子。穴の直径は5mmのもの。電線側の孔は2mmでタコ糸は1.4mmなので、端をきれいに切りそろえ、エイヤっと気合を入れて通すと簡単に通ってくれる。1結びしてから、5mmの穴の側をペンチでつぶす。糸の出口を強くつぶすと切れる心配をして、均等にはつぶさなかった。
再び改良再び改良
 作ると試運転したくなるもんで、やってみた。実験机の端に振り子実験台を置いて、長い振り子にしたいので振り子実験台をGクランプで机に固定した。倒れる事故は、多分隣の班が不意打ちをくらうことになる。図工室にこのクランプがあったんじゃないだろうか。
 糸を垂らして錘をつけてみると120cmまで大丈夫だった。クランプのおかげで、振れ幅2mほどの振り子になった。
 糸の長さは、家庭科室の1mの竹尺を借りてくるとして、25cm、50cm、1mと実験が出来そう。
 適当に測った糸の長さも。実験台のねじに何か所か巻き付けて止めることができる。
 糸巻きを12個作ったので、最後の1個は紐の長さを2ヒロにした。いくら斜天井の実験室とは言え、どうやってぶら下げようかのぅ。器具棚の上に実験台を固定したら、2mの錘まではいけそう。脚立を使うのもイイかも。
 「2mの振り子なら、10往復にかかる時間は何秒だろうか?」なんて問題の確認実験が出来るとおもしろそう。

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ふりこ実験台の改良 <ふりこのきまり>

ふりこ実験台の改良ふりこ実験台の改良ふりこ実験台の改良
 昨年、大急ぎで作った「ふりこ実験台」。左の写真のように、間に合わせで糸を輪にして吊っていたのが気になっていて改良しました。
 輪にしていると、ふりこの長さは?と聞かれた時に測りにくいのです。長い方、短い方、およそ倍の長さでお茶を濁していたのですが、目玉クリップの大きいのを集めてきて作り直しました。これで、振り子の長さを正確に計りやすくなります。
ふりこ実験台の改良振り子紐ふりこ実験台の改良
 もともとは輪軸の実験装置で、支柱がとても長いのです、それに目玉クリップを取り付けた腕木をつけ、重りを下げます。
 輪っかと鳩目を使っていた元の紐も新調して、ほどけて壊れやすそうな鳩目をやめて、圧着端子にしました。タコ糸も端子に合わせて太いものに交換。
 全部で10台と、特別背の高い教師用が1台。教師用は4倍の長さの紐が使えるようになっています。4倍の長さだと、振り子の周期が2倍になるからです。
 年に1度だけお出ましになるように、理科戸棚の一番高いところに収納しました。

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振り子セットの改良 <ふりこのきまり>

振り子紐振り子紐振り子紐
 ちょっと太めのタコ糸(1.4mm)を見つけた。それを2mmの銅線の先に付ける端子に差し込んだ。
 糸先は一結びしておくと簡単には穴を通り抜けない。それでもなお、ペンチのハンドル側で潰すようかしめる。
 あとは糸先の毛のような綿糸をカッターナイフで切り落とせば綺麗。とりあえず作ったのは長い方の振り子糸。

 児童用には半分の長さの短い方を作る予定。教師用には、児童用の短い振り子糸の4倍の長さのを作るつもり。糸の長さが4倍になれば、振り子の周期は2倍になるはずだが、長すぎて床近くまで垂れ下がると支持台の転倒のおそれがあるので、教師実験用にするつもり。
 長い方の1/4の長さのを作る方法もあるけど、短すぎて10往復数えられるかどうか、予備実験をしてみないと踏み切れない。


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ふりこの実験セットを改良予定 <ふりこのきまり>


 昨年間に合せで作った 振り子の実験セット だが、糸の長さは、止めている点から、振り子の重心まで計るべきなのだが、支持台に輪っかを引っ掛けているので、どこまでって言われると困るところだった。オモリを止めるために細工したハトメも糸が解け始めているし、手入れをしないといけないなと考えていた所。
 使うことにしたのは、電気配線用の端子。タコ糸を銅線が入るところへ差し込んでペンチでかしめる。糸の先は一結びしておくと抜けそうになかった。両端とも同じ細工をして、支持台に目玉クリップを取り付けて、端子を挟むことにする。
 これで、クリップが挟んでいるところから、オモリの重心までってのが計りやすくなる。
 ヒマを見つけて、もう一手太いタコ糸で作るとするか。


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ふりこのオモリセット <ふりこのきまり>

 以前に作った振り子のセット に合いそうなオモリを見つけた。フックのついたオモリなので使いやすそう。
 そこで、シール容器に収めて、それぞれに質量を書いたメモを添えて振り子の台に添えて収納した。
おもりセット
 重さがあって、ちょうど2倍ってのがむずかしい組み合わせだけどいろいろ試せそう。
 


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ふりこの実験装置 <ふりこのきまり>

 振り子の実験をするんですけど、何かいい方法ありますかねぇ、と事務室にある普通の麻紐を手に持って担任が言ってきた。
 使わなくなった輪軸を片付けて、その背の高い支持台をどうしようかと、とりあえず置いていたのを思い出した。
ふりこふりこ
 振り子は、直線上を往復はしてくれない。風呂の湯を流す時に勝手に渦を巻くのと同じように、まあるく回りたいのだ。そこで、ちょっと長めに腕木を出してそれに錘を下げることにした。離れてはいるのに、それでも時々支柱に当たることがある。離し方が悪いということで、再実験してもらうことにした。紐の先はハトメに巻きつけて止めた。テコ(てんびん)で使っているフックのついた錘を下げるのに都合がいいだろう。
 長いヒモと短いヒモ、錘を二種類用意して出来上がり。リサイクル実験器具。



 


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最終更新日: 2020/07/09

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