水風船の自由落下と衝撃について

物理のレポート課題があるのですが、今まで物理は中学の時に基本中の基本を少し学んだ程度なのでなにから手をつけていいかわかりません。
とりあえず、水風船の自由落下をテーマにすることを決め、実験を行ったのですが…
公式・計算などが分からないどころか、原理を調べてみても全く理解ができないほど、理系が苦手なので質問させていただきます。

<実験方法>
(1)球形・ひょうたん型の水風船にすべて約100ｍｌの水を入れる
(2)それぞれ、ぎりぎりで口を結びぱんぱんに張ったものと、ゆるく結んだものを作る
　→(1)と(2)を合わせて4種類の水風船を作る
(3)それを、固い土の上と柔らかい浴槽の2か所で、150ｃｍの高さから落下させる

<実験結果>
・球形とひょうたん型では、ひょうたん型のほうが割れやすかった
・ぱんぱんに張ったものとそうでないものは、そうでないもののほうが割れやすかった
・土の上と浴槽では、土のほうが割れやすかった（浴槽は振りかぶって叩きつけてやっと割れるくらいだった）

以上です。
自分で調べたところ、落下より衝撃力に関係する…とのことだったのですが、なにしろ計算式が理解できなかったので、結論や考察にもっていくことができません。
そもそもの実験方法や調べる目的・意義が勘違いしているのかもしれませんが、この実験でどのように結論や考察にもっていったらよいでしょうか？
数式がさっぱり理解できないわたしでも、結論・考察にもっていけるような回答をぜひよろしくお願いいたします。

（補足）
文系の物理の講義なのでそこまで高度なものは求めていないといわれました＾＾；
物理的に確証を得られる結論にならなくてもいいから、原理や動機を実証的かつ論証的に考察せよとの、A4レポート用紙3枚の課題です。

No.2 回答者： gtx456gtx 回答日時： 2011/06/25 17:24

まじめそうな回答があったので、もう少しフォローしますね

>>６＝３＊２種類の条件で実験ししたようですが、何を確かめたかったのでしょう？
>実験の目的を書き忘れてしまい、申し訳ありません。
>この実験から、「どの条件の水風船が一番割れやすいか」ということを調べようとしていました。
自由落下と「どの条件の水風船が一番割れやすいか」の関係が薄いと思います。


(1)「球形とひょうたん型」衝撃に伝わり方が形状によって違いがでると思いますが、そもそも「球形とひょうたん型」が最適なサンプル？でしょうか？
(2)「ぱんぱんに張ったものとそうでないものは」・・・衝撃が直接　水風船に届くのと、緩衝材があって届くことの違いがでると思います。
(3)「土の上と浴槽」・・・衝撃の吸収される量が土と浴槽でどの程度違うのとうい差がでると思います。
自由落下との関係が弱いと思います。


>提案してくださった「同一体積の球体で球体の素材を変化」もまったく分からないので、またゼロから調べなおすことになってしまのですが、やはりテーマを変えたほうがいいでしょうか？
下記のＵＲＬを参照して理解して頂ければ良いのですが、自由落下とは「重力の影響しか受けないため、加速度は物体の質量に依存しない。」ということなので、「同一体積の球体で球体の素材を変化」とは同じ空気抵抗を受けた物体は、重さ(質量)を変えても同じ結果になることを確認する事ですが、既に実験などで確認していますよね？

自由落下
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%87%AA%E7%94%B1% …



>>何故、「球形とひょうたん型」で形状を変えたのか？
>>何故、「ぱんぱんに張ったものとそうでないもの」で張力？を変えたのか？
>>何故、「土の上と浴槽」で衝突させる物体を変えたのか？
>これに関しては、どう手をつけたらいいのか全く分からなかったので、とりあえずいろいろ実験してみよう…といった感じでした;;
「下手な鉄砲も数撃ちゃ当たる」との諺ありますが・・・見事に外しています(笑)


直接的に自由落下に関連するような実験が良いと思います。
テーマの自由落下は「自由落下は重力の影響しか受けないため、加速度は物体の質量に依存しない」ことなので、
「自由落下すると重さが違う物で同じ加速度で落ちる」ことを確認するようなアイデアはありませんか？

No.1 回答者： gtx456gtx 回答日時： 2011/06/25 11:03

どんな結論を得たくてした実験なのかが不明です。

>・球形とひょうたん型では、ひょうたん型のほうが割れやすかった
>・ぱんぱんに張ったものとそうでないものは、そうでないもののほうが割れやすかった
>・土の上と浴槽では、土のほうが割れやすかった
６＝３＊２種類の条件で実験ししたようですが、何を確かめたかったのでしょう？

>水風船の自由落下をテーマにすることを決め、実験を行ったのですが…
自由落下の意味をもう一度確認し、その意味を確認するには何が必要なのかを考え直す方が早いと思います。

何故、「球形とひょうたん型」で形状を変えたのか？
何故、「ぱんぱんに張ったものとそうでないもの」で張力？を変えたのか？
何故、「土の上と浴槽」で衝突させる物体を変えたのか？


単純に自由落下の説明にでてくる「同一体積の球体で球体の素材( 鉄と発砲スチロールなど )を変化」させて実験した方が良いのでは？

この回答へのお礼

素早いご回答ありがとうございます。

>６＝３＊２種類の条件で実験ししたようですが、何を確かめたかったのでしょう？
実験の目的を書き忘れてしまい、申し訳ありません。
この実験から、「どの条件の水風船が一番割れやすいか」ということを調べようとしていました。

>何故、「球形とひょうたん型」で形状を変えたのか？
>何故、「ぱんぱんに張ったものとそうでないもの」で張力？を変えたのか？
>何故、「土の上と浴槽」で衝突させる物体を変えたのか？
これに関しては、どう手をつけたらいいのか全く分からなかったので、とりあえずいろいろ実験してみよう…といった感じでした;;

やはり、無知のため目的すら理解できていなかったようです…
もう一度自由落下について調べてみますが、すでにレポートを徐々に書き始めてしまっています。
提案してくださった「同一体積の球体で球体の素材を変化」もまったく分からないので、またゼロから調べなおすことになってしまのですが、やはりテーマを変えたほうがいいでしょうか？

お礼日時：2011/06/25 11:19