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仮説実験授業「ふりこと振動」(第2回)の報告

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仮説実験授業の実践
Hiro
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 2025年10月11日,今回の科学教室の参加者は全部で13名,ゼミ生が9名の参加でした。内容は,仮説実験授業「ふりこと振動」(2回目)です。

Hiro
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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。(写真参照)

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 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。(写真参照)

Hiro
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 科学教室「ふりこと振動」に初めて参加するゼミ生が3人いましたので,前回のおさらいから始めることにしました。

言葉の意味:周期(しゅうき)
・周期とは,振り子の一往復にかかる時間のことです。
①振り子の糸の長さが同じなら,振り子の振れ幅が大きくても小さくても振り子の周期は同じです。(動画の振り子は,おもりの重さは同じ,糸の長さも同じです)
動画を見てください → https://youtube.com/shorts/H_YWxMW2-p0?feature=share
②振り子の糸の長さが同じなら,振り子のおもりの重さが重くても軽くても振り子の周期は同じです。(下の写真を見て2つのおもりを見比べてください。おもりの1つは50g,もう1つは100gあります)
動画を見てください → https://youtube.com/shorts/kI6oC4ZCr4k?feature=share
Hiro
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 以上の2つのことをおさらいしました。

そして問題5.から科学の学習を再スタートしました。

問題5.の実験を通して分かったことは・・・
③振り子の糸の長さが長いほど周期は長くなる。つまり振り子の一往復にかかる時間は長くなる。
振り子の糸の長さが短いほど周期は短くなる。つまり振り子の一往復にかかる時間は短くなる。
Hiro
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 ということでした。下の動画を見て,2つの振り子の周期を比べてみてください。

明かに,糸が短い振り子の方が周期(一往復する時間)は短いことがわかります。

動画を見てください → https://youtube.com/shorts/lHbrE7LDpRg?feature=share
Hiro
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 以上の学習したことを踏まえて,新しい学習をしました。

次のような学習内容です。

①フーコー振り子
フランス人のフーコー(1819~1868)は,長くて重い振り子を使って,地球が自転していることを証明しました。フーコーが使った振り子の長さは67m,おもりの重さは28㎏です。
②振り子はなぜ止まるか
・空気の抵抗がある
・つけねのところのまさつがある
・振り子が振れるときその振り子の付け根に近い部分の糸ほど速い周期で動こうとする(ガリレオの意見)
③振り子以外の振動
弦や笛の振動について学習しました
・弦の振れ幅を大きくすると大きい音を出すが,音の高さはかわらない。
・弦の長さを短くすると高い音を出す。
・振動数が多くなると高い音を出し,振動数が少ないと低い音を出す。
・振動数が同じ場合は,同じ高さの音を出す。
Hiro
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 以上のことについて,ウクレレを弾きながら実験していきました。

言葉で書くと難しいと思いますが,ギターやピアノを使って音を出すとすぐに分かります。

Hiro
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 次回の科学教室は,「ふりこと振動」(3回目)【ものをゆらせる方法】です。どうぞ,お楽しみに!

〇参加者の「ふりこと振動」(2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   7人
4.楽しかった      3人
3.どちらともいえない  1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」(2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  5人
4.よくわかった     5人
3.どちらともいえない  1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」(2回目)に対する感想です。
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。)
  • 小さい頃はピアノのレッスンを20年間,習っていました。楽しくて学ぶ力をつけていけたと思います。(Iさん 4,4)
  • ふりこで地球が自転しているのがはじめて分かった。ふりこがむげんに動く物を作っているのは知らなかった。(Kさん 4,3)
(ふりこは,真空の中でもいつかは止まる,とガリレオは言っています)
  • とても楽しかった。よくわかった。(Nさん 5,4)
  • 振動の高さの大きさが面白かったし音の高さよくわかりました。(Uさん 4,4)
  • 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)
  • 振り子の振動,勉強して楽しかった。(Kさん 5,5)
  • ふり子は,下のほうが,一番周期が長いっていうことがわかった。振れはばを大きくすると高い音がでるっていうことがわかりました。(Sさん 5,5)
(振れ幅を大きくすると大きな音が出ます)
  • 難しかったが頭の体操になりました。ふりこで地球の自転を証明したガリレオさんが印象に残った。(Tさん 3,4)
(振り子で地球の自転を証明したのは,フランス人のフーコー(1819~1868)です)
  • ピアノをやっていますが,あまりグランドピアノの中を見たことがないので,よくわかりました。(Sさん 5,4)
  • ガリレオ・ガリレイのはつめいは,とてもすばらしいとおもいました。ガリレオは天さいです。もうなくなりましたが天ごくでも,ふりこをつくっているでしょう。(Sさん 5,5)
  • おもりの重さがちがっても糸の長さが同じであれば,行って帰りの時間が同じになるのが不思議でした。糸の長さが長ければ長いほど時間がかかるのも不思議でした。科学は決まっていることはいつも決まっているということが不思議です。自然に決まっている約束をもっともっと学びたいと思いました。(Tさん 5,5)
(科学を学ぶことの素晴らしさは,まさにそのことだと私も思います)

Hiro
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 今回は,<振り子以外の振動>について学習しました。分かりにくいところが多くあったので,次回の科学教室もおさらいを丹念にしたいと思います。

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💛

Shige
Shige

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