校舎の屋上からパチンコ玉を自由落下させる

対象等

中学生から高校生まで

目的

落下時間を測定することにより、重力加速度を求める

準備

10ｍ以上の巻き尺、パチンコ玉またはそれに類するもの

実験条件

１０ｍ以上の高さがあって、なおかつ生徒が身を乗り出したり出来ない場所で、下が開けているところ

方法

　２〜４人ぐらいの息のあったグループを作ります。その中で比較的反射神経の良い人（測定組）を生徒達に選ばせます。

　落とす組と時間を測定する組に分けて、落とす組にパチンコ玉を１グループにつき５個ほど渡し、高いところに行かせます。パチンコ玉で余計な遊びをしないように、充分注意する必要があります。

　落とす組が位置に着いたら、落下箇所に段ボールを敷きます。落下は測定者または落とす組のかけ声で行います。測定者は、かけ声と共にストップウオッチを押し、段ボールに当たった音でストップウオッチを停止します。

　生徒の人数が少なければ、落下の合図を教員が手をたたいたりして教えても良いと思います。

　落下時間が求まれば、自由落下の公式から、その位置の高さを求めることが出来ます。逆に教員があらかじめ高さを測定しておいて、本当ならこの時間で落下するはずだ、ということを教える方法もあります。

　測定時間は、５回やった中で最高と最低の値を省き、中間の三つの値を平均させる方法で行っています。

　簡単ですが計算が伴いますので、落下させることは生徒も喜びますが、計算になると表情が曇ります。

注意点

　・　基本的には、いかにタイミングを合わせるかに尽きると思います

結果

　きちんと測定できれば、誤差は＋−１０％以内に収まると思います

　スパークタイマーの方が結果はよいと思いますが、打点の長さを測り速さを求めるという計算が面倒です

考察応用等

　・　誤差を減らすためにタイミングを合わせるにはどうした良いか
　・　そのまま自由落下を続けたら、何(m)落下するか
　・　空気抵抗はどのくらいあるのか

備考

パチンコ玉を調達するのが大変です。懇意にしているパチンコ屋さんがあればいいのですが。

　（パチンコ玉は貸し玉ですので、パチンコ屋さんで購入しているわけではありません。つまり勝手に持ち出してはいけないと言うことです）

　直径１．５ｃｍぐらいの鉄球も売っています。プラスチック球も売っていますが密度が低い分、少し誤差が出ます