実験 モンキー・ハンティング(水平投射)

●目 的
 水平投射の運動を,水平方向が等速直線運動であり鉛直方向が自由落下であることを確かめる。

●準 備
 電気配線カバー,板,ビー玉(大),ものさし(1m),エナメル線(3m),
 くぎ(大1・小1),紙ヤスリ,リード線(ワニ口3本),乾電池(2本),
 アルミホイル(少々),クランプ,スタンド,フィルムケース,糸,ペーパークリップ
 シール付きステンレス板(小2枚),セロハンテープ

●製作方法
1電磁石の製作
(1)エナメル線の両端を紙ヤスリで3cm程度きれいにみがく。
(2)両端70〜80cmを残して,くぎの頭に1.5cm程度の幅で巻き付ける。これに電流を流すと電磁石となる。

2落下物の製作
(1)フィルムケースのふたは使わないので外す。ケースの底にくぎを差す。なるべく中央にまっすぐ。
(2)電磁石でくっつくことを確認する。

3発射台とスイッチの製作

(1)カーテンレール付き板をクランプで実験机に固定する。発射部分が水平になるように注意。フィルムケースが発射位置と同じ高さになるように,スタンドやイスで調整する。
(2)ビー玉が発射部分に来たら電流が切れるようにスイッチを作る(下図参照)。ステンレスシートを板に貼る。そのとき少々前方へはみ出るように。はみ出たところにワニ口のリード線をかませる。
(3)アルミホイルを適当に折りたたみ,ワニ口にかませる。またレールの上にアルミホイルをかける。2本のレールに同じような仕組みを作る。

(4)レール上のアルミホイルにペーパークリップを乗せると電流が流れる。転がってきたビー玉が衝突すると,クリップは取れて,フィルムケースは自由落下を始める。このとき,クリップに糸を結んでおき,糸の他端をセロハンテープで糸などにとめておくと便利。

4実験開始
(1)フィルムケースと発射部分が同じ高さで,発射部分の延長線に一致していることを確認。
(2)ビー玉をころがして水平投射させ,フィルムケースに命中すると成功。
(3)ビー玉をいろいろな高さからスタートさせ,水平投射の初速度が早くても遅くても,フィルムケースに命中することを確かめる。

    標的完成                 発射部分の製作中


発射部分の出来上がり。 クリップを置いて通電中。

長く電気を流すと,クリップが熱くなるし,くぎが磁化されて標的が落ちるタイミングが悪くなる。

ビー玉をころがそう。


命中した!


ホームページのトップへ