炉端での話題

折々に反応し揺れる思いを語りたい

コインの運動実験  -炉端老人のおはなし-

2012-08-22 09:50:30 | Weblog
 夏休みの宿題のことで、中学生のお子さんと御一緒かい。
しかし暑いなあ。
ルームクーラーは電力不足に協力するために使っていない。この老人は扇風機も好まないから自然の風が通ることで我慢してね。

 ナニナニ夏休みの自由研究の宿題でなにがいいかって。
夏休みもおしまいに近いから、簡単にできる実験がしたいというのか。

 それでは、少し古い「炉端での話題」を掘り起こしてみようか。
5年ほど前に「三つのコイン」「二つのコイン」「一つのコイン」のシリーズがある。
このコインの実験をしてみて感想を書くのはどうかな。

 まずは10円玉を3つ使う。平らな表面に二つのコインをくっつけておいて、もう一つのコインをぶっつける。
いいかい。
 並べた二つのコインのぶつかられた反対側のコインが飛び出して、真ん中のコインは動かない。ぶつけたコインの運動エネルギーが真ん中のコインを通り、これに接したコインにぶっつけたコインの運動エネルギーを伝える。このことは高校生になると運動量保存の法則といって習うよ。
このとき真ん中のコインには運動エネルギーが通過するが、どのように運動エネルギーが通過するかは、かなり難しいので中学生では、よくわからないかも知れないな。どうしてか自分で考えてから、思った通りのことを書いておくといい。

 さて次は二つのコインだ。
古い「二つのコイン」から引用しよう。
一つのコインにもう一つのコインをぶっつける。ぶつけられたコインは運動エネルギーをもらって動きだし、ぶっつけた方のコインは静止する。氷上の競技、カーリングでもおなじみの見慣れた現象だ。
 ここで止まっているコインを手で押さえて、同じように別のコインをぶっつける。
どうなるか、あらかじめ予想してごらん。

 二つのコインのこの様子を記録して、それぞれ自分の考えをかけばいい。止まっているコインを手で押さえておいて、もう一つのコインをぶつけたとき、予想したことと違っていればそれがどうしてかよくよく考えてごらん。答えは「一つのコイン」に書いてあるがね。

 ここでもう少し二つのコインの実験を続けてほしい。
一つは一円玉、もう一つは五百円玉と違った大きさと重さ、さらにはコインの材料も違うものにしよう。次のいくつかの実験をしてみてごらん。
・静止した五百円玉に一円玉をぶっつける
・静止した五百円玉を手で押さえておいて、一円玉をぶっつける
・静止した一円玉に五百円玉をぶっつける
・静止した一円玉を手で押さえておいて、五百円玉をぶっつける

 二つの同じ十円玉の様子とは違っているはずだ。それぞれの様子をよくよく観察して記録し、どうしてそうなるか自分で考えて、その理由も書いておくといい。

 これらの実験で、手で動かすとコインがまっすぐに一直線上で衝突しないことがある。その時コインの動きも違うがこのことも記録してその理由と動き方を記録するといい。

 ナニナニ帰ってからすぐに取りかかるって。まあ冷たい麦茶でも飲んでいきなさい。
おーい、ばあさん麦茶をたのむよ。麦茶といってもビールではないよ。
(応)