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】


材料 個数 備考
弾むボール・弾まないボール

1組

ペアで市販されているもの。

お手玉

1個

直径3040mm

ピンポン球 1個

 

【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)

最終更新日時: 2014年 05月 12日(月曜日) 15:10