斜面を用いた回転エネルギーの理解

斜面をゆっくり転がり降りる軸つき円盤は、地面に着くと急に加速する。

【キーワード】

剛体の運動（回転運動）

【目的】

回転運動がエネルギーを持つことを、直感的に理解させる。

【用意するもの】

【実験時間】

5分

【実験手順】

軸のついた円盤を斜面で転がす。（結果）：斜面では、円盤は軸で回転しながらゆっくりと降りるが、床に円盤が接地した瞬間に急激に速度を上げる。

【教員による説明】

円盤を斜面で転がすと、物体のもつ位置エネルギーが回転エネルギーに変換される。床に円盤が接地した瞬間に、回転エネルギーは並進の運動エネルギーに変換される。そのため、円盤は速さを急激に上げる。

【動画】

【記事作成者】

三浦 裕一（名古屋大学理学研究科）