フィールフィジックス ブログ - 子どもたちの未来をひろげる

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速度ベクトルのx成分(正負あり)をグラフ化する 坂を登って降りる等加速度運動がきれいなグラフに

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前回までは速度ベクトルの大きさ、つまり速さのグラフ化でした。

今回は速度ベクトルのx成分に着目します。

x成分ベクトルの表示

水色の矢印が、今回追加したものです。

このx成分ベクトルを使って、画面右方向をプラス、左方向をマイナスとしてグラフ化してみます。

フリーハンド

まずはフリーハンドで円を描いてみます。

正弦波のようなグラフを描くことができました。

振り子

次は振り子です。振り子は普通に振るとどうしても周期が短くなってしまうので、ひもをめいっぱい長くとって、小さく振ってみます。

これでも周期が短いので少し苦しいですが、正弦波のようなグラフを描くことができました。もっと長いひもに替えるべきですね・・・

等速円運動

モーターを使って等速円運動させます。

ゆっくり回っているので小さい変化量のグラフになってしまいましたが、正弦波のようなグラフを描くことができました。

坂を登って降りる等加速度運動

文系の生徒たちが音を上げる、速度グラフが一直線にx軸を横切る例のやつです。

おっ、これはなかなか良いのでは?レールの傾きをなるべく緩やかにして、勢いよくボールをスタートさせるのがポイントです。

今までやってきた成果が少し垣間見えた気がしました。