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仮説実験授業「ふりこと振動」(第1回)の報告

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仮説実験授業の実践
Hiro
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 2025年9月13日,今回の科学教室の参加者は全部で9名,ゼミ生が6名の参加でした。内容は,仮説実験授業「ふりこと振動」(1回目)です。

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 ふりこ(振り子)というのは,ひもにおもりをつるしたものです。振り子のおもりを一度動かすと,おもりはしばらくの間,行ったり来たりをくりかえします。下の写真を参照ください。(写真は,振り子です。→は,動きを表しています)

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 はじめに,振り子の<等時性>について学びました。言葉は難しいのですが,内容は簡単です。ゼミ生と一緒に実験で確かめていきました。

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 振り子のふり幅が広い振り子とふり幅が狭い振り子の往復する時間を調べました。広い振り子を調べるゼミ生と狭い振り子を調べるゼミ生とに分かれて往復する回数を数えてもらいました。

2つの振り子を同時に振って,どちらも10回往復する回数を数えて10回目に「ストップ」と声をかけてもらいました。すると2つのグループのゼミ生が10回数えた後,同時に「ストップ」と声がかかりました。

①糸の長さが同じであれば,振り子の振れ幅が広くても,狭くても,振り子が往復する時間は同じことがわかりました。
 このことを<振り子の等時性>といい,ガリレオ・ガリレオ(1564~1642)が発見したといわれています。
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ここで言葉の約束について学びました

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次に,糸の長さ1mの振り子の周期を調べました。

10回振れるのに20秒かかりました。
糸の長さ1mの振り子の周期は,(20秒÷10回=)2秒だとわかりました。
 この振り子の振動数は,(10回÷20秒=)0.5回になります。つまり1秒間に0.5回振れるということです。(0.5回は,1回の半分ですから,振り子が1回行っただけになります)
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 ゼミ生のSさんが,計算してくれました。すぐに計算できるところが素晴らしいです。

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 次に,おもりが重い振り子と軽い振り子でも同じように実験しました。結果は,振り子が往復する時間は・・・

②糸の長さが同じであれば,おもりが重くても,軽くても,振り子が往復する時間は同じことがわかりました。
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 最後に,ものが落ちる速さは同じことを実験で確かめました。人がものを落とす場合は重くても軽くてもほとんど同時に落ちます。落ちる距離が3m以上になると,重いものの方が速く落ちます。空気の抵抗があるから軽いものの方は遅く落ちます。

〇参加者の「ふりこと振動」(1回目)に対する<楽しかったかどうか>の評価を載せておきます。
5.とても楽しかった   5人
4.楽しかった      3人
3.どちらともいえない  0人
2.つまらなかった    0人
1.まったくつまらなかった0人
〇参加者の「ふりこと振動」(1回目)に対する<わかったかどうか>の評価を載せておきます。
5.とてもよくわかった  6人
4.よくわかった     2人
3.どちらともいえない  0人
2.わからなかった    0人
1.まったくわからなかった0人
〇参加者の「ふりこと振動」(1回目)に対する感想を載せておきます。
 感想を書いていただき,ありがとうございました。(イニシャルの後の番号は,楽しかった度とわかった度を表しています。例えば,5,2は,5.とても楽しかった,2.わからなかった という意味です。)
  • 風も空気も同じですか?知らなかったことが良くわかった。(Aさん 4,4)
  • ふりこと振動,勉強して楽しかった。(Kさん 5,5)
  • ふりことしんどうのべんきょうがたのしかった。(Yさん 5,5)
  • 今日はとてもおもしろかった科学の授業でした。一緒に落ちる実験がとても楽しかったです。(Sさん 5,5)
  • ふりこと振動のはやさがおもしろかったです。ピンきゅうとねん土のおち方がいっしょでびっくりしました。(Uさん 4,4)
  • 何気なく常識で考えていることが実験によって間違っていることがわかって,物事は深く考えないといけないことを学びました。(Tさん 5,5)
  • ふりこはふり幅が大きくても小さくても同じ時間になり,おもりが重くても軽くても同じ時間になることがふしぎでした。ふりこはふり幅が大きくても小さくても同じ時間になり,おもりが重くても軽くても同じ時間になることがふしぎでした。引力との関係もあって同じとのことですが,本当にすばらしい実験結果でした。地球上にいる人が等しく,この自然の法則を受けているのですから,世界の人はもっともっと平等であってほしいと思います。(Tさん 5,5)

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 Tさんが,感想に「地球上にいる人が等しく,この自然の法則を受けているのですから,世界の人はもっともっと平等であってほしいと思います」と,書いてありました。私はこの感想を読んでとてもうれしく思いました。私のことを笑わないでいただきたいのですが,私がこの仮説実験授業を続けている理由の一つに,<世界平和>があります。「仮説実験授業が世界中に広まって,世界のすべての人びとが平等になり,平和になればいいなー」と,私は心から思っているのです。

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 次回は,「ふり子と振動」の2回目になります。<フーコー振り子>と<振り子以外の振動>などを学習します。お楽しみに!

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 まだまだ楽しい実験がありますので,ゼミ生の皆さん,よかったら参加してください。保護者や講師の方もよかったら参加してください。みんなで科学を楽しみましょう!

Hiro
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※最後まで,読んでいただきありがとうございました💛

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