理科計算③ふりこと物の運動（周期・条件・くぎのふりこ・高さと速さ・しょうとつ）
ふりこの周期と糸の長さ（4倍で2倍）・条件をそろえる実験・10往復をはかる理由・くぎにかかるふりこ・高さと速さ・斜面・しょうとつと木片の移動距離
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この教材でできるようになること
- ふりこの 周期 は 糸の長さ で決まり、長さ4倍で周期2倍とわかる
- 1つの条件だけ を変えた実験を選び、10往復をはかる理由を説明できる
- くぎにかかるふりこ の周期を求められる
- 最下点の 速さ は はなす高さ で決まることを使える
- しょうとつ の表から、木片のきょりが 重さと高さに比例 することを使える
レッスンの内容
レッスン1 ふりこの周期と条件
周期は糸の長さで決まる／4倍で2倍・9倍で3倍／1つの条件だけ変える
めやす18分
レッスン2 くぎにかかるふりこ
長いふりこの半分＋短いふりこの半分
めやす15分
レッスン3 高さと速さ
最下点の速さは高さで決まる／重さ・角度によらない
めやす12分
レッスン4 しょうとつ
木片のきょりは重さに比例・高さに比例／重さ×高さ
めやす15分
例題を1問やってみよう
実験2 条件を変えた6つのふりこ
| ふりこ | 糸の 長さ | おもりの 重さ | ふれはば | 10往復の 時間 |
|---|---|---|---|---|
| A | 50cm | 50g | 10° | 14.2秒 |
| B | 50cm | 100g | 10° | 14.2秒 |
| C | 50cm | 50g | 20° | 14.2秒 |
| D | 100cm | 50g | 10° | 20.1秒 |
| E | 100cm | 100g | 20° | 20.1秒 |
| F | 25cm | 100g | 10° | 10.0秒 |
教材用の仮想の実験データです（空気のていこうやまさつは考えない）。ふれはばは、糸が真下からかたむいた角度。
実験1・実験2を見て答えよう。
①ふれはばのえいきょうを調べるには、どの2つをくらべる？
- アDとE
- イAとC
- ウAとE
- エBとC
②糸の長さ100cmのふりこは、1分間に何往復する？
（ ）往復
③1往復が4.0秒のふりこの糸の長さは何cm？
（ ）cm
答えと解き方を見る
答え ① イ AとC ② 30往復 ③ 400cm
考え方 ①ふれはばだけちがうのはA（10°）とC（20°）。②60÷2.0＝30往復。③4.0秒は1.0秒（25cm）の4倍→長さは4×4＝16倍→400cm。
- ①1つだけちがう組
- ②60÷周期
- ③周期□倍→長さ□×□倍
たしかめ ③100cm（2.0秒）の4倍の長さでも周期2倍→4.0秒で一致。
よくあるまちがい
10往復をはかるのは、1往復だと短くて はかる誤差が大きい から。
おもりはくぎの側でも はなした高さと同じ高さ まで上がる（ふれはばは大きくなる）。
ただし しょうとつで木片を動かすきょり は、重い方が大きい（次のレッスン）。
重さ2倍かつ高さ2倍なら、きょりは 4倍。
教材のつくり
説明と例題 → 手助けつき（3段階のヒント）→ 自力 → 確認テスト → 数日あとにもう一度、の順で身につけます。まちがえたときは「どこでつまずいたか」を聞き返します。
| 段階 | 問題数 |
|---|---|
| 手助けつき練習 | 7問 |
| 自力の練習 | 9問 |
| 応用 | 5問 |
| 確認テストA | 6問 |
| 確認テストB | 6問 |
| 後日の確認 | 6問 |
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出典・この教材の範囲
実験の数は 教材用の仮想データ です（空気のていこう・まさつは考えない。ふりこのふれはばは小さいはんい）。答えはプログラムで計算しなおしています。