用意 するもの
- パズルボード L(2
枚 ) - パズルボード M(2
枚 )
※パズルボードはキッチンペーターボルダーやブックエンドでも代用可能 糸 - こむぎねんど
- はさみ
- じょうぎ
振 り子 の作 り方
[1]
パズルボードのLとMを組み合わせて、写真のような形のわくをつくる。
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[2]
わくの上側をぐるっと1周するようにして糸をむすぶ。
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[3]
手順2の糸に、9本の糸を写真のようにむすぶ。糸の長さの目安は40cmくらい。糸の横の間隔は同じくらいになるようにしよう。
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[4]
じょうぎではかりながら3種類の長さに切る。長さの目安は長い糸が30cm、中くらいの糸が20cm、短い糸が10cmくらい。
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[5]
糸の先を写真のような形にしてこむぎねんどにうめこむ。うめこむ糸の量を調整して、同じ長さの糸では振り子の中心が同じ高さにくるようにする。このとき、装置の上下をひっくり返すと作業しやすいよ。
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ヒント:こむぎねんどを糸の先につけていくと、重さでだんだんと横の糸がたわんできて、長さが調整しにくくなってしまう。そんなときは、装置の上下をひっくり返して糸をねかして作業すると、振り子の中心をそろえやすくなるよ。
完成 !
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ヒント:パズルボードのかわりに、キッチンペーパーホルダーやブックエンドを使っても同じような装置がつくれるよ。この場合は、装置が動かないように布テープで固定しよう。パズルボードよりも低いぶん、振り子の長さを調整してね。
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実験 しよう
[1]
どれか1つの振り子をゆらす。振り子のおもりを持って少し手前に引いてから、そっと手をはなすのがコツ!
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[2]
動かした振り子と、同じ長さの振り子だけがゆれ出した! 同じ長さの振り子はゆれて往復する時間(振り子の周期)が同じ仲間どうしだから、「共振」して動いたんだ。
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発展 :おもりの大 きさや重 さを変 えてみよう!
こむぎねんどの大きさや重さを変えて、振り子の動きを観察してみよう。振り子の動きにちがいは出るかな? また、こむぎねんどのかわりに身近にあるもの使って同じ実験をしてみるのもいいね。
※はさみなどゆらすと危ないものは使わないようにしよう。軽すぎたり長すぎたりするものだとうまく実験できないこともあるよ。
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なぜ どうして?:振 り子 の「共振 」のしくみ
ものには「ゆれやすさ」がそれぞれ決まっていて、それに近いゆれだと小さくゆらしても大きく動く。これを「共振」と呼んでいるよ。そして、振り子が「共振」する仲間かどうかは、重さにかかわらず、振り子の長さのみで決まるんだ。だから、1つの振り子をゆらしてそのゆれが横糸をとおして伝わると、同じ長さの振り子だけが大きく動き出すんだ。
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注意
・実験は、必ずおうちの人といっしょにしよう。
・実験前にこの作り方とヒント、注意をしっかり読んで、まちがった手順で行わないようにしよう。
・実験に使う材料は、おうちの人に用意してもらうこと。
・実験のあとは、おうちの人といっしょにあとかたづけをして、小さい子どもの手がとどかないところにしまうこと。
監修:秀明大学/大山光晴