栄光サイエンスラボ ~本格的な科学実験を通して論理的思考力を育成する~ 新年度開講

科学実験!先生ブログ

マスターコース(小学3~4年生)9月前半実験レビュー
[吉祥寺校]

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ガウス加速器ってなんだ?

「衝突のしくみとガウス加速器」
人や動物、車や電車など動いているものは「運動エネルギー(ものを動かす力)」を持っています。
このエネルギーは、ものからものへと移動させることができます。
例えばサッカーボールを蹴った時、足からボールへ運動エネルギーが移動している、というイメージです。
今回は、運動エネルギーの大きさが変化する条件と、エネルギーの移動について実験を行いました。

ものが衝突すると、そのものが持っていたエネルギーは移動します。
鉄球とプラスチック球の組み合わせや個数を変えて衝突させました。

止まっている鉄球1個に、鉄球1個を衝突させると・・・ 止まっていた鉄球が動きました。

では、止まっている鉄球3個に、鉄球2個を衝突させると・・・
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止まっていた鉄球3個のうち、2個が動きました。

同じ重さの球の場合、動いていた球からぶつけられた球へほぼすべてのエネルギーが移動し、動いていた球は止まり、ぶつけられた球は動き出します。

今度は重さの違う球の衝突ではどうなるでしょうか。
止まっているプラスチック球1個に、鉄球1個を衝突させると・・・
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プラスチック球は動き出し、鉄球も止まらずに、動き続けました。
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この実験から、重い物の方がエネルギーが大きいことがわかりましたね

最後にこのエネルギーの移動を利用して、ガウス加速器を作りました。
真ん中に強力なネオジム磁石を固定し、鉄球を衝突させます。
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鉄球を転がすと、磁石に引き付けられて、衝突前にグンと速さが増すので・・・
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大きくなったエネルギーが反対側の鉄球に伝わり、鉄球が勢いよく飛び出しました。
これには皆さんビックリ

鉄球の数を変えていくと・・・
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「さっきより速い!」
あらかじめガウス加速器にセットしておく磁石の数を変えると、飛び出す鉄球の速さも変わります。
一緒に実験した皆さんはなぜそうなるのか、おうちの方やお友達に教えてあげてくださいね

「みんなのガウス加速器を合体させたらどうなるんだろう
いいですね!疑問に思ったことは試してみましょう!
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さぁ、どうなったでしょうか

今回の実験では、
①運動エネルギーは、動いているものの速さや重さによって変化する。
②ものとものが衝突すると、運動エネルギーは受け渡される。
この2つのことがわかりましたね

また、今回は「ニュートンのゆりかご」作製キットもお持ち帰りいただいております。
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こちらもぜひ、ご家庭で実験してみてください

栄光サイエンスラボ 吉祥寺校 森田