弾まないボールの位置エネルギーの行方

お手玉を使って、ボールが弾まない理由を示す。

【キーワード】

エネルギー保存、位置エネルギー、摩擦*、熱エネルギー*

【目的】

位置エネルギーから熱エネルギーへの変換を理解させる。

【用意するもの】

【実験時間】

３分

【実験手順】【教員による説明】

1. 弾むボールと弾まないボールを同じ高さから落下させる。（結果）：弾むボールは元の高さの近くまで跳ね上がるが、弾まないボールはほとんど跳ね上がらない。
2. 静止した弾まないボールの位置エネルギーの行方を、学生に質問する。ただし、ここではまだ現象の理由の説明には入らない。
3. お手玉とピンポン球を同じ高さから落下させる実験をする。ピンポン球は元の高さの近くまで跳ね上がるが、お手玉はほとんど跳ね上がらない。
4. 静止したお手玉の位置エネルギーの行方を、学生に質問する。3. の実験ならば、お手玉の中の細かい種がこすれ、摩擦が起きていることを学生は想像しやすい。
5. 位置エネルギーが熱エネルギーに変換されることを説明する。

【注意点・備考】

教壇で演示するときは、学生に見えるように大きいボールを使用し、学生に回覧させるときは小型のボールを使用する。

【動画】

【記事作成者】

三浦 裕一（名古屋大学理学研究科）