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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。

飛んでいくボールにかかる力は?
 ピッチャーが投げたボールが飛んでいます。飛んでいるときにボールにかかる力はどうなっているでしょう。次の中から選びなさい。ただし,空気の抵抗,回転による力などはないものとします。
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 中学3年理科で,よく術題される問題です。そして間違える生徒が多い。

 答えは,(ア)です。この場合には,重力,つまり地球による引力しか働いていません。

 これを中学生に納得させるのは,なかなか難しい。

 ほとんどが,(エ)または(イ)を選びます。

 ボールは,キャッチャーに向かって飛んでいるのに,なぜその方向に力が働いていないんだ,と思うのですね。もっともです。

 それをぼくは次のように教えています。

 自転車に乗るよ。最初止まっていた自転車。それをこぐ。初めのころはかなり力を入れてこぐ。少しずつ速くなっていくね。だんだんペダルにかかる力が小さくなっていくけど,スピードは大きくなる。速くなってくるね。もう十分に速くなったころ,平坦地では,ペダルをこがなくても,自転車は前へ前へ進んでいくだろう。そのとき,自転車に働く力はないよね。こいでいないんだから。
 それまで一所懸命にこぎにこいでスピードをつけた。それがそのまま走り続けようとする力になるんだよ。

 これを慣性というんだよ,と教えます。

  かん‐せい〔クワン‐〕【慣性】 外力が働かなければ、物体はその運動状態を保つという性質。惰性。[ 大辞泉 提供:JapanKnowledge ]



 生徒は,半分は納得したという表情をします。「分かった」と顔を輝かせるにはいたらないですね。なかなか難しいです。でも,実際に自分が力を入れてこぎ,スピードをあげていき,そしてペダルを踏まなくても進んでいく,ということで一応イメージができるようです。

 ピッチャーが投げるボールも同じだよ,と続けます。

 ピッチャーは腕を大きく後ろまで持っていき,ひざを使い,そして最後にはスナップをきかす。ボールはピッチャーの手といっしょに走っている。そのときは自転車を力一杯にこいでいる状態だ。ボールには前向きの力がかかっている。そして,ボールを離す瞬間。そのスピードを保ったままボールだけが飛んでいく。そのときからはボールにかかる力は重力だけなんだよ,と。

 それも一応納得,という表情ですね。前に向かって進んでいく,という現象の方がまだまだ強いようです。
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