ふしぎのトビラ 〜ふるさとサイエンス

今月は、大きな糸車を作っての実験です。

車輪の直径９０ｃｍ、車軸６４ｃｍ、車軸の中央に１０ｍほどのひもを巻きつけます。

ひもを引っ張れば、時計回りに糸車が転がってひもがほどけます。ひもの引っ張り方で転がる方向を、ゲーム感覚で当ててもらいました。

１問目は、ひもをまっすぐ上に引っ張ります。子どもたちには、転がってもぶつからない方に立ってもらいます。

上に引っ張ると…、ほどける方向である前向きに転がります。当然全員正解。

２問目は、ひもを後ろ斜め方向約７０度の角度で引っ張ります。

これも、ひもがほどけながら、前向きに転がります。１人不正解。

３問目では、約３０度の角度で後ろに引っ張ります。

後ろ方向でもひもを引っ張れば、前に転がるはずということで、子どもたちのほとんどが後ろに並びました。

が、なんと糸車はひもを巻き取りながら後ろに転がってきて、子どもたちにドスン。なぜ、ひもを引っ張る角度で前や後ろに行くのでしょうか?

紐を引っ張ると、水平方向に前向きの力と後ろ向きの力が同時に発生し、前向きの力が強いと前に転がります。

ひもの角度によって後ろ向きの力の大きさが変わり、低いほど前向きの力より大きくなって後ろに転がるのです。

ちょっとむずかしいようですが、実際に糸車やヨーヨーを使って実験してみるとわかりやすいですよ。