11月の3年生クラスの実験テーマは、「物体の運動①(ビー玉飛ばし)」でした。 

 

まずはいきなり“ビー玉飛ばしゲーム”からスタート!!

ビー玉を、斜めにした紙筒の中を転がして勢いをつけ、机の端から飛ばします。 

誰が一番遠くまで飛ばせるかな? 

 

 

ビー玉の大きさを選んだり、紙筒を長くしてみたり、筒の角度を変えてみたり…… 

どうやったら遠くまで飛ばせるか、各自が工夫して競争しました。 

 

ひとしきり遊んだら、テキストに向かいます。 

 

ビー玉が飛ぶ距離を決めているものは何?と尋ねると、3つの候補が挙がりました。 

 

「ビー玉の重さ」 

「筒の長さ」 

「初めの高さ」 

 

そこで、これらの仮説を、ひとつづつ調べていくことにしました。 

 

仮説を検証する実験で大切なのは、今調べている仮説以外の条件は変えないこと。 

例えば、ビー玉の重さによって飛ぶ距離が変わるか調べる時には、筒の長さや初めの高さは同じにします。 

そこに注意しながら、実験に取り組みました。 

 

ひとつめの実験は、ビー玉の重さ。 

 

 

重い方が飛ぶか、軽い方が飛ぶか、意見が分かれる中で実験してみると…… 

「えっ、同じ?!」 

 

大きいビー玉も小さいビー玉も、まったく同じ所に落ちました。 

ビー玉の重さによって飛ぶ距離は変わらない、ということがわかりました。 

 

次は、筒の長さ。 

 

 

長い方が遠くに飛ぶよね~、というみんなの予想を裏切って、これも飛ぶ距離が変わりませんでした。 

 

最後は、初めの高さ。 

 

        

 

今度は予想通り、高い方が遠くまで飛びましたビックリマーク

 

つまり、ビー玉が飛ぶ距離を決めているのは「初めの高さ」だけで、「ビー玉の重さ」や「筒の長さ」は関係ないことがわかりました。 

 

では、ナゼ、初めの高さが高いと遠くまで飛ぶのでしょうか? 

 

それは、高い所にある物体は、それだけ大きなエネルギー(位置エネルギー)を持っているからです。 

 

そのことを確かめるために、2つの実験をしました。 

 

机の上に大きい本を置き、少しだけ持ち上げて手を離すと、トンと音を立てて落ちます。 

もう少し高く持ち上げて落とすと、バタン!と音が大きくなります。 

ではもっと高くすると…… 

 

バッターン‼とものすごく大きな音。 

同じ本でも、高い所にあるほど大きなエネルギーを持っていることがわかります。 

 

今度は、そのエネルギーを使って“仕事”をしてみます。 

 

発泡スチロールに3本のくぎを少しだけ刺して立てておきます。このくぎを、上から積み木を落として打ってみます。 

それぞれ10cm、20cm、30cmの高さから落として打つと、高いほどくぎを深く打ち込むことができました! 

 

    

 

ビー玉飛ばしも、初めの高さが高いほどエネルギーを多く持っているので、机を飛び出すときのスピードが速くなり、遠くまで飛ぶのです。 

(※位置エネルギーから運動エネルギーへの変換) 

 

楽しいゲームを通じて、物体の運動とエネルギーについて学んだ実験でした音譜ニコニコ