2022年11月の記事一覧

　スマートカートは，力・位置・速度・加速度センサを内蔵した力学台車です。センサーで取得したデータはリアルタイムでタブレットに送信され，タブレットのアプリ上で直ちにグラフ化して表示できるというものです。

 
 
島津理化のHP（https://www.shimadzu-rika.co.jp/products/ict/measurement/wireless_sensor/101_350.html）より
 
　今回の授業では，班ごとに自由に実験内容を決めることとし，
　　4校時（装置の説明・使用法確認），5校時（装置に慣れ実験の決定），6校時（データ取得と発表準備），7校時（発表），というタイムテーブルで実施しました。
各班のテーマは次のとおりです。
　①問題集の装置をもちいた動摩擦係数の測定
　②衝突における作用反作用の法則の検証
　③斜面を用いたどう摩擦力の測定
　④衝突における運動量保存の法則の検証
　⑤生徒実験台の傾斜角の測定
　⑥運動の法則・運動量保存の法則の検証
　⑦両側にばねがある減衰振動
 
　それぞれ自分で必要な機材をセットして実験に取り組みましたが，班によっては思い通りの動きを作り出せず，データの取得に苦労する班も現れました。しかしどの班も時間内にまとめ上げ，その後発表を行いました。
 
 

　下のグラフは発表の一例で，生徒実験台の傾斜角の測定のデータです。
　生徒によると，得られた加速度の平均値から求めた傾斜角は0.5度ということでした。
 
　9回繰り返された実験のグラフはどれも加速度が振動しており，なぜこのようなグラフになったのか，興味深い。この振動が机面によるものか，それとも測定によるものなのか知りたいところです。
 
　また，v-tグラフの傾きも一様ではなく段々と緩やかになっており，これが机の傾きの変化よるものならば，場所を変えて実験するとどうなるのか，結果を見たいところでした。
　物理実験では，測定値の代表値として平均値を求めることが多いのですが，データをグラフ化することで色々な情報を読み取ることができます。
　これまでの実験ではデータを取得してグラフ化することに，殆どの授業時間を費やしてしまいましたが，スマートカートのような測定装置を使用することによって，測定値からさまざまな情報を読み取る力を高める授業が展開できるのではないか，との教師の期待も高まりました。

（以上）