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セルフ塾は閉めましたが、そのままの名前でブログを続けます。独学,独習。教わるより,学ぶを重視。 セルフラーニングの方法,英語,数学などの情報を発信するつもりです。

中学生のための「ガリレオの相対性理論」
 昨日は季節風について書きました。これから偏西風について書こうと思います。

 でも、偏西風の説明はとても難しいです。

 偏西風には、「コリオリの力」というのが働いています。
 このコリオリの力の理解は難しいです。

 その理解には、「ガリレオの相対性理論」の理解が必要です。

 それで、今回は「ガリレオの相対性理論」を簡単に説明します。

 なお、「中学生のために」ということで書いていますが、高校受験にも、定期テストにも、この理解はまったく必要ありません。学校でも教えないはずです。

 テストのためだという人は読む必要がありません。ただ、偏西風は、なぜ西から吹くのか理解したい人は、読んでください。

 まず、電車の中で進行方向に向かって、右側と左側に向かい合ってAくんとBくんの2人が坐っているものとします。反対側の窓側に座っているとするのです。

 走っている電車の中でキャッチボールをします。

 AくんがBくんにボールを投げます。その時、電車が走っていることをまったく意識しなくてもキャッチボールができますね。
garirei1.jpg

 真正面に座っている人に向って、そのままボールを投げればいいのです。

 すると、ボールは電車と一緒に進行方向に進み、相手の方に届きます。

 電車の中にいる二人にとっては、地上と全く変わりありません。

 しかし、外から見るとそうではありません。

 電車の天井がガラス張りになっているとします。

 鉄橋の下を電車が通ります。

 鉄橋の上から別の人が電車を見おろします。

 すると、ボールは進行方向に進みながら相手のほうに進んでいくのが見えます。斜めの方に行くのです。次の図のようになります。
garirei2.jpg

 このことが理解できたでしょうか。
 電車の中にいる人にとっては、ボールはまっすぐ相手に向かって進んでいきます。

 でも、電車の外の人から見ると、ボールは斜めに進んでいるのです。

 見る人によって、ボールの見方が違ってきます。
 これが、「ガリレオの相対性理論」です。

 さて、今度はバスケットボールのパスの話をします。

 AくんとBくんが、並んで走りながら、AくんがBくんにボールをパスします。

 これは電車の場合とまったく同じですね。同じ速度で二人が走っていれば、AくんはBくんに、まっすぐボールを投げればいいのです。

 するとそのままBくんにボールが届きます。図のようになります。
garirei3.jpg

 さて、次はAくんに比べると Bくんの走る速さが遅いとします。

 Aくんは Bくんに走りながらまっすぐパスをします。

 すると Bくんは走るのは遅いので、ボールはBくんよりも前の方に進んでいき、Bくんが取れなくなりますね。
 図のようになるはずです。
garirei4.jpg


 今度は BくんがAくんにボールをパスします。
 Bくんは走るのが遅いので Aくんに向かってボールをパスしたはずですが、Aくんの後ろの方に向ってボールは飛んで行きます。

 図のようになります。
garirei5.jpg

 以上理解できたでしょうか。このガリレオの相対性理論が理解できれば、コリオリの力は理解できるはずです。

 次回はコリオリの力について書きます。



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