振り子の問題

問題）小学校で振り子の実験において、周期と重さや振幅との関係を教える。Aさんは「おもさが重いほうが周期は短い」と考え、Bさんは「大きく振ったときのほうが周期は長い」と考えている。あなたはそれぞれにどのように指導するか。

自分の回答）Aさんには、ふりこは重力が関係していることを教える。かるい物、重いものの落ちるスピードは同じことを教える。大きく振るのが高さであれば、高くするとスピードがますため周期は変わらないと教える。

これではダメらしいのですが、どこがダメだと思いますか？

No.8 ベストアンサー 回答者： mide 回答日時： 2020/03/06 17:22

> これではダメらしいのですが、どこがダメだと思いますか？

実験の授業なのに実験に結びついておらず，知識や解答を与えることになっている点だと思います。

Aさん，Bさんにはそれぞれ，どういう実験をしたら自分の考えを確かめられるか考えさせます。
目標としては，Aさんは重さが違って他の条件が同じ2つの振り子の周期の比較，Bさんには他の条件が同じで大きく振ったときと小さく振ったときの周期の比較で，そのように導けるといいですが他の方法もあるかもしれません。周期をどう測るかにも注意を要します。
実験結果が出たら，そこから何が言えるか考えさせます。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！

お礼日時：2020/05/23 18:58

No.7 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/03/06 12:53

3 mの糸があれば、周期3.5秒なので良い。

ストップウォッチがあれば簡単に
実演出来そう。

実験で納得させるのが一番。

振れ幅30度で4%
60度で2割周期が伸びる筈。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！

お礼日時：2020/05/23 18:58

No.6 回答者： konjii 回答日時： 2020/03/06 08:27

Aさんには、ふりこは重力が関係していることを教える。

かるい物、重い物も重力加速度は同じなので落ちるスピードは同じことを教える。ただし、振幅が小さい時に限って周期は変わらないと教える。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！

お礼日時：2020/05/23 18:59

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2020/03/06 08:22

Bは正しいですよね。

一定は近似に過ぎない。念のため。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます！

お礼日時：2020/05/23 18:59

No.4 回答者： yos1912 回答日時： 2020/03/05 22:37

二人が考えたことに対して、まず確かめてみるのが一番最初にする事ではないのですか。

科学的な考え方の手順に従えばこうなります。
　ひょっとして、二人のいっていることが正しいという結果がでるかも知れません。もしそうなったならば、回答として書いたことが全く無意味になってしまいます。ガリレオだってそうしたのではないですか。
　No.3さんの意見にほぼ賛成です。
　ちなみに、振り子の振幅と周期の関係を厳密に解くと等時性はでてきません。相当難しいですが、ここに説明があります。
振り子の周期を求める：http://hooktail.sub.jp/mathInPhys/elliptical/

No.3 回答者： puyo3155 回答日時： 2020/03/05 21:23

よくわかりません。

重力と運動方程式から、振り子の等時性を導くのは、簡単ではありません。数学と初等物理の考えが必要です。これを、理論で理解させることなどできません。説明すること自体が間違いです。

実験なのですから、

重さ、振り子の長さ、振れ幅、などをいろいろ変えて、周期をはかることで、それらの関係を調べて、長さが違ったときだけ、周期が変わる・・・・ということを、
実験結果からの考察するしかありません。

実際、そうやって発見されて、それが振り子時計の原理になっていますね。

No.2 回答者： t_fumiaki 回答日時： 2020/03/05 20:53

Aさんは周期が重さに依存すると考えている。

Bさんは周期が振れ角に依存すると考えている。

回答はAさんのみで有り、Bさんの疑問もAさんに答えてしまっている。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2020/03/05 20:39

＞これではダメらしいのですが、どこがダメだと思いますか？

「Bさんには」が抜けている。

＞かるい物、重いものの落ちるスピードは同じことを教える。

教わっても納得しないでしょうね。

＞大きく振るのが高さであれば、高くするとスピードがますため周期は変わらない

意味が分かりません。