坂を転がした時の速さの比較について

平らな板を斜めに置いて物を転がす実験をしました
　お茶350ml缶とツナ缶１つ
　（お茶の方が重い　ツナ缶の方が直径は大きい）
　この時お茶缶の方が速い速度でした

　お茶350ml缶と　ツナ缶4つをテープでつなげた物
（重さはほぼ同じ　ツナ缶の方が直径は大きい）
　この時もお茶缶の方が速かった

　空のお茶350ml缶と　空のコーヒー250ml缶
　（重さ？　お茶缶の方が直径は大きい）
　この時　速度は同じでした

以上の結果になったのですが　理由がわかりません
重さの関係なのか　大きさの関係なのか
中身の物質の関係なのか？　空気抵抗なのか？

お分かりになる方お教えください
小学生に説明出来るようにお願いします

No.1 ベストアンサー 回答者： ojisan7 回答日時： 2006/05/23 23:10

理由は下記URLで回答したことと同じです。

慣性モーメントが関係するので、慣性の概念（この概念は高校生にさえ難しいと思います。・・・F=maの意味を理解すること）さえ持たない小学生に説明することは無理です。

しかし、簡単に言ってしまえば、お茶は、ツナより粘性が低いので、慣性モーメントも質量のわりには小さいのです。つまり、缶はころがって、回転しても、中身のお茶はほとんど回転していません。このことから、「お茶缶の方が速い速度」という結論が導かれます。

厳密にさらに詳しく知るには、滑らずに、転がるという条件の下に、計算してみて下さい。

参考URL：http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2159473

この回答への補足

回答ありがとうございます
もう少し教えてください
簡単に言えば　中身が　固体よりも液体の方が回転しやすいってことですね
空の缶は気体(空気)同士だからほぼ同じになったと考えていいのでしょうか？
空の缶はお茶の入っている缶より遅かったので　液体より気体の方が回転が遅いということでいいですか？
ビールとお茶を比べた場合　少し違ってくるのでしょうか？

補足日時：2006/05/23 23:40

No.2 回答者： ojisan7 回答日時： 2006/05/24 01:31

>簡単に言えば　中身が　固体よりも液体の方が回転しやすいってことですね

そんな感じですね。慣性モーメントが大きければ、それだけ缶を回しにくくなりますから。

>空の缶は気体(空気)同士だからほぼ同じになったと考えていいのでしょうか？

そんな感じですね。この場合の中の空気の影響は無視できますから、実質、２種類の缶の容器の慣性モーメントと質量、直径の違いだけの影響を考えればよいのです。

>空の缶はお茶の入っている缶より遅かったので　液体より気体の方が回転が遅いということでいいですか？

この結果はどうでしょうか？空の缶の方が、お茶の入っている缶よりも遅かったのですか？もしそうならば、これは、缶が転がったときの、空気抵抗による影響によって、そのような結果になったものと思います。軽いものほど空気抵抗の影響を受けやすいですからね。もし、外の空気抵抗がないものとすれば、空の缶の方が若干、速い速度になります。

>ビールとお茶を比べた場合　少し違ってくるのでしょうか？

これはやはり実験をしてみないと何とも言えません。しかし、ビールとお茶では、密度や粘性にそんなに差はないように思えますので、たいして違わないでしょう。

この回答への補足

しつこくてすみません

>質量、直径の違いだけの影響を考えればよいのです。

重さと直径にも関係するのですか？
速いのは重い方？　軽い物は空気抵抗で遅くなるってことでいいのかな？
直径の大きい方小さい方？

乾電池の単１と単３（単１の方が重くて直径も大きい）
ではほぼ同じだったのですが
距離が足りなかっただけでしょうか？

補足日時：2006/05/24 09:21