高校物理アシストサイト 「アシスト君」


 力のつりあい (実験)

●目的
力のつりあいに関する性質を調べよう。

●準備するもの
ハンガー,車輪に溝がついているドアの車輪(かっ車として使う)2個
糸(1.5m程度),5円玉(12枚),はさみ,分度器,ペーパークリップ(3)
方眼紙(グラフ用紙),機械油






●製作
針がね状のハンガーのねじれているところをほどき,かっ車を通してから,ハンガーのねじれを元の状態に戻す。
次に,かっ車におもりのついていない糸をかける。糸の両端には,ぺーパークリップを変形させた「ひっかけ」を糸でくくりつける。
最後に,かっ車にかけた糸の中央部付近に,もう1本,「ひっかけ」をつけた糸を結んでおく。
 


実験するときは,ハンガーを安定したところに引っかける。
またかっ車の回転が悪いときは,機械油をさす。
これで実験の準備はOK。


●実験
5円玉(1枚3.75g)をそれぞれ数枚ずつ引っかける。
全体のゆれがとまったところで,糸の交点に分度器をそっとあて,図の矢印の角度を読みとる(2カ所)。
この実験図では,左に3枚,右に4枚,真ん中付近に5枚の5円玉がつるしてある。



●分析
方眼紙を用意する。方眼紙の中央に原点0を書く。
5円玉3枚なら3cmという長さで,方眼紙に0から矢印を描く。角度は分度器ではかったとおりにします。
このとき,左の5円玉は,左上を向いた矢印。右の5円玉は,右上を向いた矢印。真ん中付近の5円玉は,下を向いた矢印で描くように。
方眼紙のA,B,C,D,Eのめもりを読む。
このめもりの数字を足したり引いたりすると,あることに気がつきませんか?
そうです。それが力のつりあいの秘密なのです。5円玉の枚数を変えて,いろいろと試して下さい。
この実験の場合は,辺の長さが,3:4:5の直角三角形になりますね。

元に戻る