運動の法則　実験

Question

運動の法則の実験をして、レポートを提出しなければならないのですが、
考察に何を書けばいいのか分かりません。
実験は加速度が、加わる力に比例し、物体の質量に反比例することを確かめるものです。
実験レポートの書き方というプリントをもらったのですが、それには、考察は
「結論に誤差がある場合、その原因を検討する」
「装置や実験方法の、問題点と改良店などを検討する」
「その他」
とあるんですが、誤差の原因に関しては、実験技術の未熟ぐらいしか思いつきません。
普通はどんな原因があるのでしょうか？
あと、ほかに問題点、改良点はどんなことを書けばいいか教えてください。

ym-marutea · Accepted Answer

高校の物理でしょうか？　だとしたら、まず「比例、反比例」を確かめるだけでは駄目です。必ず「比例定数」を求めましょう。
その際、各物理量の単位に何が使われているかも大切です。力は「Nニュートン」、・・・・
次に、「力」をどのように与えているか、もしっかり確認して下さい。加速度や質量は簡単に測定できますが、「力」はどのように測定しますか？？
高校物理の実験では、いかに摩擦などの余計な外力を排除するか、また、いかに「一定の力」を加えるかが大変難しいところですね。
「物体」に回転が入ってくると、もう大変です・・・

Piazzolla · Answer

●まず、誤差についてですが、
＞誤差の原因に関しては、実験技術の未熟ぐらいしか思いつきません。
とのことですが、誤差にはどのようなものがあるかご存知でしょうか？
大きく分類すると、
系統誤差、偶然誤差、過失・間違い、があります。

系統誤差は、一定の原因によるもので、
実験機器の特性や目盛りのずれなどによる誤差で器差（器械的誤差）
と呼ばれています。
温度や湿度など外部の測定条件による誤差、測定者の癖などによる一定の誤差（個人誤差)なども系統誤差です。これらは、比較的誤差の発生が突き止められ易いため、補正するなど、誤差を小さくすることが可能です。

偶然誤差は、その発生原因がランダム的で機器の細かい変動や測定者の読み取り誤差などに基づくもので、その誤差の量は測ることが困難であるが、繰り返し実験を行なうことで、統計的な処理を施すことが出来ます。

過失・間違いによる誤差は、測定者の読み間違い、記録間違いなど不注意によるものなので、注意深く何度も実験を行なうことで回避することが可能。

このほか、計算が必要な場合には、有効数字や桁丸めなどにより誤差が表れます。

長くなりましたが、このようなことを一つ一つ当てはめて考えてみてください。

●装置や実験方法の、問題点と改良店などを検討する
具体的には、実験を行なった人でなければわかりませんので、たとえ話を。。
昔、ガリレオ・ガリレイが、自由落下の実験を行なおうと思ったとき、2つの困難があり、工夫を凝らしました。
一つは、自由落下では、運動が速すぎて観測できないことでした。これを解決するために、斜面にボールを転がすことで、実験の本質を変えることなく、ゆっくり観測することが出来ました。
もちろん、摩擦を少なくするために、ボールをよく磨き、空気抵抗の影響を小さくするために重たいボールにするなどの工夫をしました。

二つ目は、当時は時計がなかったことでした。そこで、ガリレオは、水時計を使い、一定の時間を図ることが出来ました。
このようなことを手がかりに、質問者さんが行なった実験装置の改良点などを考えてみてはどうでしょうか。。。

長々と失礼しました。

N64 · Answer

一番安上がりのは、上からボールを落とす実験とか、振り子の実験、のようなものですかねー。
誤差は、人為的なものの他にも、いろいろあるでしょう。空気抵抗とか、風とかー。

運動の法則 実験

高校の物理でしょうか？ だとしたら、まず「比例、反比例」を確かめるだけでは駄目です。

●まず、誤差についてですが、

一番安上がりのは、上からボールを落とす実験とか、振り子の実験、のようなものですかねー。

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