実験
台車を一定の力で引き続ける実験を行う。
台車を引く力を2倍、3倍にしていく。

処理
v-tグラフを作成し、グラフの傾きから
それぞれ加速度a[m/S2]を求める。

というものなのですが、
この実験の考察にはどのようなことを
まとめればいいのでしょうか?

実験結果に誤差が生じてしまったのですが、
それはなぜでしょうか?

物理ができなくて本当に困っています。
どなたかわかる方いましたら、教えてください。

お願いします。

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考察」に関するQ&A: 移民についての考察

A 回答 (1件)

こんばんは。



実験レポートにおける「考察」というのは、単なる感想ではなく、
実験結果が予想通りだったのか、そうでないのか?
なぜそうなったのか?
ということを書くべきものです。

ご質問文で、
「実験結果に誤差が生じてしまったのですが、それはなぜでしょうか?」
とおっしゃっていますよね。
それこそが、考察に書くべきことの第1位です。
(質問文の揚げ足取りをして茶化しているわけではありません。本当のことです。)

なぜ誤差が発生したのかを考えて、「考察」として書きましょう。
要因は、色々考えられます。
実験に使った台車、糸、ストップウォッチ、・・・
どれも、つっこみどころ満載であるはずです。


第2位としては、
今回の実験結果や理屈を応用して、さらに、ほかの実験をやってみたとすると、
たぶん、こうなるに違いない、というのを考察として書く手もあります。


以上、ご参考になりましたら幸いです。
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この回答へのお礼

わかりやすいコメント
ありがとうございます。
考察をどのようにまとめればいいか
わかってきました。

参考にさせていただきます。

お礼日時:2009/05/24 10:31

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Q運動の法則 実験

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。

Aベストアンサー

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・・・

Q番組によって実験結果が異なる台車実験

2355の夜ふかしワークショップで、台車にプロペラと帆を付けて、プロペラの風が帆に当たるようにしたら台車はどのように動くか、という実験を行っていました。
平成教育委員会でも全く同じ実験を行っていたのですが、なぜか2つの番組での実験結果は異なるものでした。
2355の実験では台車が帆のある方向に進んでいたのに、平成教育委員会の実験では台車は動きませんでした。
違いがあるとすれば平成教育委員会で使っていた実験装置が2355のものより少し大きかったくらいです。あとは全く同じ条件です。

なぜ同じ実験をしたのに結果が異なってしまったのでしょうか?

Aベストアンサー

この実験の意味を考えると動かないと言うのが正しい答えなのでしょうけれど、実際に実験で帆のある方向に動いた例では、帆のたった風が帆によって向きを後方に変化させられたため動いたと言うことでしょう。

この実験で言いたかったのは、プロペラで作り出した力と帆が受ける力が逆方向になりそれがつりあうと言うことを言いたかったのであると思いますが、実際には帆に当たった風の一部は帆に当たり再度、向きを変えられてプロペラの方向に向かったため、その分がアンバランスとなり帆のある方向に進んだということでしょう。

この場合で帆がプロペラの作る風を100%受けて力に変換すれば帆が受ける力の方向とプロペラの作る力の方向はまったく逆方向で等しいことになるので、台車は動かないと言う結果になるでしょう。しかし帆が
風を受けて膨らむ(中央がプロペラと反対側に膨らむように)ように変形した場合、帆は受けたエネルギー(風の流れ)の一部を膨らんだ面に沿ってプロペラがわに向いた斜めの流れを作ることになります。この流れは台車をプロペラと反対方向に進める力となりますので、台車は帆のある側に進むことになるでしょう。逆に帆が中央を頂点とした形に変形して帆の方向に斜めの風の流れを作った場合はプロペラのある方向に進むことになるでしょう。

この実験の本来の区的は力の均衡状態では全体としてどちらにも力が働いていないのと同じであると言うことを実証することにあるかと思いますが、その意味では動いてしまった方の実験は失敗であると言って良いでしょう。ただし理論上ではなく実際の状況を確認すると言う意味では条件次第でこのような場合もあると言うことで、どちらも成功であるともいえます。

実験と言うのは何を証明したいかによって条件を整える必要があります。クイズなどで実験に使用する装置が示されているのであれば、どちらも正当な問題といえるでしょう。

この実験の意味を考えると動かないと言うのが正しい答えなのでしょうけれど、実際に実験で帆のある方向に動いた例では、帆のたった風が帆によって向きを後方に変化させられたため動いたと言うことでしょう。

この実験で言いたかったのは、プロペラで作り出した力と帆が受ける力が逆方向になりそれがつりあうと言うことを言いたかったのであると思いますが、実際には帆に当たった風の一部は帆に当たり再度、向きを変えられてプロペラの方向に向かったため、その分がアンバランスとなり帆のある方向に進んだという...続きを読む

Q高校物理「運動の法則と等加速度運動」の問題

高校物理「運動の法則と等加速度運動」の問題につきまして

添付の図の問題です。

図のようになめらかで水平な床の上に質量Mの直方体の物体Cが置かれている。
Cの上には質量Maの物体Aがあり、Aから軽い糸を水平に張って滑車を通し、
その糸の先端に質量Mbの物体Bを取り付け、鉛直につり下げる。
Bの側面はCと接しており、AとC、BとCの間に摩擦力は働かないものとする。

問:Cを押す水平方向右向きの力を大きくすると、
A,B,Cは同じ加速度で等加速度運動をするようになった。
加速度の大きさをMa,Mb,gを用いて表せ。

答:AとCの加速度が等しい時、AはCに対して等速度(または速度0で静止)で運動する。
このため、糸で連結されたBの鉛直方向の運動も等速度である。
床から見てAについての運動方程式をたてると、Ma・α=T
Bは鉛直方向に等速度で運動するので鉛直方向の力はつり合う。T=Mb・g
2式より、α=(Mb/Ma)g

これがよくわかりません。
BはCに対しても床に対しても等速運動ですよね。
そのBとつながっているAがなぜ床に対して等速運動じゃないのでしょうか。
そもそも、「A,B,Cは同じ加速度で等加速度運動」なのに
Bは等速運動・・?Bの加速度はαじゃないのか・・?
と、混乱していておかしなことを言ってしまっているとは思いますが、
ご回答宜しくお願い致します。

高校物理「運動の法則と等加速度運動」の問題につきまして

添付の図の問題です。

図のようになめらかで水平な床の上に質量Mの直方体の物体Cが置かれている。
Cの上には質量Maの物体Aがあり、Aから軽い糸を水平に張って滑車を通し、
その糸の先端に質量Mbの物体Bを取り付け、鉛直につり下げる。
Bの側面はCと接しており、AとC、BとCの間に摩擦力は働かないものとする。

問:Cを押す水平方向右向きの力を大きくすると、
A,B,Cは同じ加速度で等加速度運動をするようになった。
加速度の大きさをMa,Mb,gを用いて表...続きを読む

Aベストアンサー

 加速度の「向き」を考えましょう。

 「A,B,Cは同じ加速度で等加速度運動をするようになった」というのは、水平方向の加速度です。
 AとCは、同じ水平方向の運動なので、「加速度が同じ」であれば等速度運動をしていることになります。
(最も分かりやすい「等速度」は、「速度ゼロ」のときです。そうすれば、AとCとは停止した状態です。ただし、床から見れば、AもCも加速度aで動いています)

 それに対して、Bは「上下方向の運動」ですから、「(水平方向に)同じ加速度で等加速度運動をするようになった」ことの影響は何もありません。Bには上下方向に重力加速度gが働いているだけで、水平方向の加速度aは上下運動に直接は関係しません。

 上に書いた「AとCとは停止した状態」を考えれば、Bが下にMb・gの力で落下しようとするのを、糸を介して上に引き上げる力が働いて、Bは落ちも上昇もせずにつりあって静止している状態、ということです。
 この状態では、糸を介して上に引き上げる力は、Cを介してAに働いている加速度に対するAの慣性力(加速度に対して留まろうとする力)に等しいということが分かるかと思います。

 単に公式を当てはめるのではなく、実際にモノが動いている様子を想像して考えましょう。

 加速度の「向き」を考えましょう。

 「A,B,Cは同じ加速度で等加速度運動をするようになった」というのは、水平方向の加速度です。
 AとCは、同じ水平方向の運動なので、「加速度が同じ」であれば等速度運動をしていることになります。
(最も分かりやすい「等速度」は、「速度ゼロ」のときです。そうすれば、AとCとは停止した状態です。ただし、床から見れば、AもCも加速度aで動いています)

 それに対して、Bは「上下方向の運動」ですから、「(水平方向に)同じ加速度で等加速度運動をするように...続きを読む

Q力学台車の実験

力学台車2台の衝突(衝突後に連結)の前後で運動量にどのような関連性が見られるのでしょうか?

静止している台車にもう一台の台車を手で押して衝突させて実験しました。

かなり困っています。回答よろしくお願いします。

Aベストアンサー

>前後で運動量にどのような関連性が見られるのでしょうか?
勿論、運動量保存ですから、運動量の総和は前後で等しいです。

静止している台車の質量をm、衝突させる台車の質量をM、その衝突前の速度をV、衝突後の連結台車の速度をvとすると、前後で運動量の総和は等しいですから、
m*0+M*V=(m+M)*v

vについて解くと
v=V*M/(m+M)を得ますが・・

Qむち打ち症とニュートンの運動の法則

むち打ち症やシートベルトの必要性とニュートンの運動法則との関連性って何の事か誰か教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

ニュートンの運動の第1法則「慣性の法則」
外部から何も力が働かない場合
静止している物体は静止し続け、
運動している物体は等速直線運動をする。

微妙に言葉は違うかもしれませんがこんなところです。
ようするに、速度(速さと向き)を変えるのが
めんどっちぃんですよ。

止まってる物体はそのまま止まっていたいし、
運動している物体はそのままの速度で運動して
いたいのですよ。楽(らく)しぃですな。

例えば、机の上にコップを置いて触らないとする。
このコップは1日経っても1年経ってもそのまま。
(お父さんがちゃぶ台ひっくり返したり、地震で
家が揺れたりしない限り)
これが静止している物体は静止し続けるってこと。

スケートを考えたとき、一度滑り出してその後何もし
なければそのままの速さを維持したまま滑り続ける。
(誰かにぶつからなければ)
また、滑らかな机の上でビー玉を転がしてた場合も
同じことが言える。
両方ともかなりの距離を滑る(転がる)と止まってしま
うけれど、これは滑る(転がる)面とスケート靴(ビー玉の面)
に摩擦があるから。
この摩擦がなかったらずっと同じ速さで同じ向きに動
き続ける(=等速直線運動をする)。

これが運動している物体は等速直線運動をすると言うことです。

で、それと鞭打ちとシートベルトの関係でしたっけ。

まず、バスとか電車にのると、電車が発車するときに
進行方向と逆向きに、停車するときに進行方向に力が
働いているような感覚を受けたことがあると思います。
これは慣性力と呼ばれるものなんですが、その名の
とおり慣性の法則によるものです。

停車するときを考えると簡単で、自分とバスが前方方
向にある速さ(40km/h)で進んでいたとしましょう。

バスが減速して30km/hになった時、自分には慣性の
法則でまだ40km/hで進んでいる。

このとき、自分の速さがバスの速さよりも早いわけで
すから、バスの中で10km/hで前方に運動するような格
好になるわけです。

しかし、実際にはバスの床と自分の靴の間に摩擦が働
いて上半身だけ前方にずれるので、前方方向に力を受
けたように感じます。

実際にはバスの減速はこんなに急じゃないので、さほ
ど力は感じないと思いますがありませんが、乗用車で
ある程度スピードを出していて、かつ急ブレーキを使
った場合。

車の速度と自分の速度との間に大きな差が生じてしま
った場合、車は地面とタイヤの摩擦で止まっても、自
分にはシートの部分のごくわずかな摩擦があるだけな
ので止まりません。

結果として、シ-トベルトをしていないと、車と自分
の速さの差=急ブレーキ直前にだしていた速さでフロ
ントガラスに直撃することになります。
(おそらくかかとが回転軸になるので頭から)
これが、シートベルトの必要な理由です。

シートベルトで止まった場合、今度はシートベルトが
一種のばねの様な働きをして、反動で後方へ(シートの方へ)
跳ね返されます。もし、車に古いエアバッグが装備
されていたらそれが膨らむ勢いも加算されます。
その後どうなるかと言えば、急ブレーキで前方に振
られた頭が反動とエアバック勢いで後方に飛ばされ
シートの頭の部分に激突します。
その結果、首の筋肉を損傷して鞭打ちです。

(最近のエアバッグはそうならないように一瞬膨らん
でしぼむように出来てるみたいですが。)

ニュートンの運動の第1法則「慣性の法則」
外部から何も力が働かない場合
静止している物体は静止し続け、
運動している物体は等速直線運動をする。

微妙に言葉は違うかもしれませんがこんなところです。
ようするに、速度(速さと向き)を変えるのが
めんどっちぃんですよ。

止まってる物体はそのまま止まっていたいし、
運動している物体はそのままの速度で運動して
いたいのですよ。楽(らく)しぃですな。

例えば、机の上にコップを置いて触らないとする。
このコップは1日経っても1年経っ...続きを読む

Q最小自乗法で求められた傾きの誤差

データ列(x,y)がn個あって、それを最小自乗法でフィッティングして
y=ax+bにおける傾きaが得られました。

そこで、yの測定誤差が例えば±10%あったとき、
傾きaの誤差δaはどのように求められるのでしょうか?

データ数nが多いほどδaは小さくなるとは思いますが・・・。
よろしくお願いいたしますm(_ _)m

Aベストアンサー

ごめんなさい、まだ続きがあるのとちょっと間違いがありました。_o_

>今yの誤差を考えているのでxi→yiでしょうか?
いいえこちらは、xiで間違いありません。

<訂正部分>
まず、σa と σb が入れ替わっていました。
つまり、
σa^2 = N / Δ
σb^2 = Sxx / Δ
です。
が、さらに追加があって、この式ではσi=1 (一定)と仮定して計算しましたので、その分の補正をかけなければならないことを忘れていました。
得られたσa, σbにたいして、

sqrt[ Χ^2 / (N-2)]

をかけて、その値をσa,σbとしてください。

ここでΧ^2は回帰したときの平方和です。(つまり (y - yi)^2 をi=1,,Nで和をとったもの)

今度は間違いがあるといけないので、お示しのデータで検算しました。

傾き---- 0.143341085
切片---- 0.237704298

が68.3%誤差範囲です。
今度はExcelのLinest関数と答えあわせして、OKでしたので間違いないでしょう。
((ΔΧv)^2の数値はLinestでは出てきませんけど。σa, σb は計算してくれます)

では。

ごめんなさい、まだ続きがあるのとちょっと間違いがありました。_o_

>今yの誤差を考えているのでxi→yiでしょうか?
いいえこちらは、xiで間違いありません。

<訂正部分>
まず、σa と σb が入れ替わっていました。
つまり、
σa^2 = N / Δ
σb^2 = Sxx / Δ
です。
が、さらに追加があって、この式ではσi=1 (一定)と仮定して計算しましたので、その分の補正をかけなければならないことを忘れていました。
得られたσa, σbにたいして、

sqrt[ Χ^2 / (N-2)]

をかけて、その値をσa,σbとしてく...続きを読む

Q運動の法則 【実験 考察】

実験
台車を一定の力で引き続ける実験を行う。
台車を引く力を2倍、3倍にしていく。

処理
v-tグラフを作成し、グラフの傾きから
それぞれ加速度a[m/S2]を求める。

というものなのですが、
この実験の考察にはどのようなことを
まとめればいいのでしょうか?

実験結果に誤差が生じてしまったのですが、
それはなぜでしょうか?

物理ができなくて本当に困っています。
どなたかわかる方いましたら、教えてください。

お願いします。

Aベストアンサー

こんばんは。

実験レポートにおける「考察」というのは、単なる感想ではなく、
実験結果が予想通りだったのか、そうでないのか?
なぜそうなったのか?
ということを書くべきものです。

ご質問文で、
「実験結果に誤差が生じてしまったのですが、それはなぜでしょうか?」
とおっしゃっていますよね。
それこそが、考察に書くべきことの第1位です。
(質問文の揚げ足取りをして茶化しているわけではありません。本当のことです。)

なぜ誤差が発生したのかを考えて、「考察」として書きましょう。
要因は、色々考えられます。
実験に使った台車、糸、ストップウォッチ、・・・
どれも、つっこみどころ満載であるはずです。


第2位としては、
今回の実験結果や理屈を応用して、さらに、ほかの実験をやってみたとすると、
たぶん、こうなるに違いない、というのを考察として書く手もあります。


以上、ご参考になりましたら幸いです。

Q最大静止摩擦力と力が一定時間全く等しかった時物体は

ずっと動かないんですよね?

回答お願いします。

Aベストアンサー

だって、静止って条件に書いてあるじゃないですか。
当然静止状態が継続するって答えが正解である確率は極めて高いと思われます。

Q運動の法則 条件を求める。

よろしくお願い致します。高校物理の問題です。

問題
『図の説明』
図は、机の上に物体Bが置いてあり、その上の左端に物体Aが乗っています。物体Aの右側には糸がくっついていて、滑車をつたって、物体Cがぶら下がっています。
『問題文』
図のように質量m,長さLの台Bの左端に質量mの物体Aをのせた。
Bには糸と滑車を介して質量mの物体Cがつながれている。AB間には摩擦力が働き、動摩擦係数はμ’である。Bと床の間には摩擦はない。
時刻t=0で図の位置からAを初速度v0で滑らせると同時に、Cを静かに放した。重力加速度の大きさをg、矢印の向きを正として以下の問に答えよ。Aの大きさは無視してよい。糸はたるむことはない。
4)AがBに対して静止する時刻t0はいくらか?
5)AがB上から落ちないv0の条件を求めよ。

私がわからないのは問5です。相対で考えました。
Bの加速度をa, Aの加速度をaAとすると、
Bから見たAの相対初速度はv0、
相対加速度は、aA-a=-u’g-(u’+1)g/2で、
式は、2ax=v0t+1/2at^2
を使って、x=L, a=-u’g-(u’+1)g/2, v0=v0を代入しました。

ですが、解説をみると、L≧v0t0+1/2(aA-a)t0^2
となっていました。
私の式と異なるのは左辺です。
私は公式どおり、2aLとしたのですが、
解説では、Lとなっていました。

よって、答えも間違っていたのですが、これはどうしてでしょうk?
使う公式を間違えているのでしょうか?
どうして、左辺がL≧になるのかわかりません。
基本的なところかもしれませんが、よろしくお願い致します。

よろしくお願い致します。高校物理の問題です。

問題
『図の説明』
図は、机の上に物体Bが置いてあり、その上の左端に物体Aが乗っています。物体Aの右側には糸がくっついていて、滑車をつたって、物体Cがぶら下がっています。
『問題文』
図のように質量m,長さLの台Bの左端に質量mの物体Aをのせた。
Bには糸と滑車を介して質量mの物体Cがつながれている。AB間には摩擦力が働き、動摩擦係数はμ’である。Bと床の間には摩擦はない。
時刻t=0で図の位置からAを初速度v0で滑らせると同時に、Cを静かに放した。...続きを読む

Aベストアンサー

 公式を見間違えていませんか?
 等加速度直線運動の式は、
  v=v0+at     ・・・(A)
  x=x0+v0t+gt^2/2 ・・・(B)
  2ax=v^2-v0^2   ・・・(C)
の3つです。
http://www4.osk.3web.ne.jp/~moroko/physics(mecha)/siki/siki.html

>式は、2ax=v0t+1/2at^2
と見比べると、式(B)と(C)がごっちゃになってしまったように見受けられます。
 問題では式(B)を使っています。

Q中学理科力学台車の実験について

中学校の理科で台車を坂を下らせる実験があります。そこで質問ですが坂の角度は同じで下る力学台車の質量が大きくなれば、下る速さはどうなるのでしょうか?もし速さは変わらないとしたら納得のいく説明をお願いします。

Aベストアンサー

学校では、多分同じと教えるんだろう。
でも、実際は重さに比例して摩擦抵抗が増加するんで、重いほうが遅くなる。
 摩擦抵抗は、重さと摩擦係数の乗で決まる。 違いは微々たるもんだが・・

重さで車輪が変形すれば、車輪の慣性モーメントも変わるし、転がり抵抗も変わる。

摩擦などのロスが無視できる状態の速度は、
加速度と時間で決まる。加速度は斜面の角度をαとすると、sinα×重力加速度 となる。

重力は、地球の重力と、そのものの質量から発生する重力の和で決まる。
なので、厳密に言えば、重いほうが働く重力(この場合は引力と呼ぶ)はでかい


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