高等学校「理科1」のてびき-029/133page

(方法2)

Aでの位置のエネルギー　Ep=mgh ― 1)

Bでの運動エネルギー　Ek=1/2×mV² ― 2)

また、放物運動では　y=g/2V²×x² ― 3)

3)から　V=√g/2y・x

　　∴　Ek=1/2×mV²

　　　　　=mg/4y×x² ― 4)

このEk=mg/4y×x²と、Ep=mghを比較して、Ep=Ekの成り立つことを実証するわけである。(実験の具体的方法については、生徒実験の頁を参照されたい。)

4　結果の処理と考察

回	測定値(メートル)			Ep=mgh〔J〕	Ek=mg/4y・x2〔J〕
	y	h=H-y	x
1	0.239	0.315	0.545	Ep=m×9.8×0.315 　 =3.087m	Ek=m×9・8×0.5452 　　　y×0.239×0.5452 　　=3.045m
2	0.275	0.290	0.580	Ep=2.84m	Ek=2.84m
3	0.250	0.425	0.734	Ep=4.17m	Ek=5.28m
4	0.263	0.345	0.596	Ep=3.38m	Ek=3.31m
5	0.265	0.421	0.542	Ep=4.13m	Ek=2.72m

・表の中で、3回目と5回目を除いては、およそEp=Ekである。

3回目ではEk>Ep、5回目ではEp>Epで、かなり大きなちがいでみられる。これの主とした理由に、かみそりの刃の取り付け方の不適切があげられる。

つまり、3回目では、おもりは斜め上向きに投射された放物運動をし、5回目では斜め下向きに投射された放物運動と考えられる。指導の際、注意を要する。

5　その他

教育センター「高校物理指導資料」54年度版に、この実験の改良方法を示しておいた。参考にしていただきたい。