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展示ガイド

加速度と距離

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展示作品の狙い

 スタート地点とゴール地点は同じで、途中の道のりが違う次の3つのコースで、どれが最も早くボールがゴールするのかを実験できます。加速度の違いと、通る距離の違いが及ぼす影響を考えてもらいます。

知識プラスワン

 展示品ではボールのレースを行ないます。スタート地点とゴール地点は同じで、途中の道のりが違う次の3つのコースで競います。
1.スタートからゴールまでが一直線の坂道。
2.スタート地点から急坂でゴールと同じ高さまで降りて、その後水平な道でゴールに達する。
3.ゴールよりも低いところまで坂道を降りてから水平に転がり、ゴール直前で坂道を登ってきてゴールに達する。
 1番のコースは、3つの中で距離が最も短いコースです。最短距離のコースですから、他のコースよりも最も早くゴールする可能性があります。ただし、加速がゆっくりなので、スピードがあまりでないのが難です。
 2番のコースは、始めに急坂を落ちるので加速が早く、残りの平坦な道を早いスピードで駆け抜けるので、他のコースよりも最も早くゴールする可能性があります。ただし、1番のコースよりも距離が少し長くなるので不利になります。
 3番のコースは、ゴールよりも低いところまで降りるので、ボールの最高スピードがどのコースよりも早くなります。最も早いスピードでコースを走るので、 他のコースよりも最も早くゴールする可能性があります。ただし、距離が長いのと、ゴール前に坂を登ることでスピードが落ちるので不利になります。
 どのコースが最も早いのかは、コースのレイアウトによります。展示品ではどのコースが最も早いのかは、試してみればすぐに分かります。しかし、上に書いた3つのタイプのコースのどれが最も早いのかは、コースの高低差や、急坂の角度、ゴールより低いところを通るコースをどれぐらい低くするのかなどによって異なってきます。

 


【 参考資料 】

参考資料
視覚でとらえるフォトサイエンス物理図録(2006)数研出版編集部(数研出版)
文 学芸員 山田吉孝

 

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