理科学習指導資料高等学校「理科2」の指導-010/139page

(2)結果と考察

　1)軽い厚紙片上に,それぞれの力の作用線を正しく作図する方法を工夫する。
　2)作図された力から「物体M」にはたらく3力がつりあっていることを証明する。
　3)さらに,それぞれの「力の三角形」が閉じることを確かめる。
　4)おもりの数を変えた場合も,同様に作図してみる。

[その2]　一点にはたらく力のつりあい

(1)方法

　1)単振り子のおもりを水平に引き,糸が鉛直となす角をθとしたとき,水平に引いている力の大きさFを測る。
　2)θをいろいろ変えて,対応する力の大きさFを求める。
　3)F―θの関係をグラフにかき,理論からの結果と比べる。
　4)測定が終ったら,単振り子のおもりの重さをばねばかりで測る。
　5)単振り子の重さを変えて,前と同じ測定をする。

図3

(2)留意点

　1)おもりを自由につるしたとき,OAと糸OBが一致するようにしておく。
　2)木版は2個のスタンドを利用して支持する。
　3)水平位置にしたときの,ばねばかりのゼロ点調整は,はかりを水平な机の上におき,ハンガーを動きやすくしておいて机の面をトントン叩く。このときの針の位置をゼロ点とする。従って目盛りの読みから力の大きさを補正しなければならない。

(3)結果と考察

　1)Fとθとの関係が, F＝Wtanθであることを考えよ。(図4,図5)
　2)理論値と実測値の差の主なる点を考えよ。
　3)3力のつりあいを作図で証明せよ。(図6)

図4

	＼θ	10゜	20゜	30゜	40゜	50゜	60゜
実測値	F	22.5	50.5	85.0	130.4	180.5	265.0
理論値	Wtanθ	26.4	54.6	86.6	125.9	178.8	259.8

図5

図6