121.角運動量保存則を利用した科学遊具 1.ぶらんこ運動のモデル実験 子どもたちに身近なぶらんこ運動のモデル実験機の設計例です。 立ったりしゃがんだりすることをタイミングよく行うことで振れが大きくなります。 [準備物] 木材 人形 おもり 滑車 たこ糸 アルミパイプ ステップル(U字くぎ) ストロー ハンガーの針金 はじめに少しだけ振らせておいて,真ん中を通るときに立ち上がり,端に来たらすわ るという動きをさせると,立ちこぎのように,振れ方がだんだん大きくなっていきます。 慣れてきたら,前に行くときと後ろへ行くときの両方でこの操作をしましょう。 また,逆のことをすると,ブランコの振れを止めることもできます。 2.原理 フィギュアスケートの選手がスピンをしているときに、うでや足をちぢめると回転が はやくなります。(回転いすにすわって体験してみましょう。) これが、角運動量保存則で、惑星の運動に関するケプラーの第2法則(面積速度一定の 法則)の本質です。 これと同じように、まん中を通るときに立ち上がることによって、体の重心が回転の中 心に近づくため、回転するいきおいがつよくなることを利用しています。
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