転がるものと速さのかんけい

西馬音内小学校4年 ささささ

1 実験の目的

 転がるものと速さは関係があるのか、いろんなものを転がして速さとの関係を知ろうと思いました。

2 実験の仕方

 長さ1m5cmのこたつ板を、台の上にのせてスタート地点から転がして、坂を転がって落ちたときの「ドン」という音で、ストップウオッチを止めてタイムをはかります。5回計って、その平きんをその物体のタイムとします。

【平きんの計算式】 (タイム1+タイム2+タイム3+タイム4+タイム5)÷5

3 実験1 いろいろな形のものを転がす

 ビー玉・プラスチックボール・ゆであずきのかんづめ・空のペットボトル・水をまんタンに入れたペットボトルの5つを転がしてみました。それぞれの形・大きさ・重さは下の表の通りです。

【予想】
 私は、ビー玉が速いだろうと思いました。なぜかというと形が球だからです。ぎゃくに、ゆであずきがおそいだろうと思いました。わけは中にあずきがたくさんつまっているからです。

【結果】
 次の表のようになりました。

転がすもの
形と大きさ
重さ
タイム
順位
ビー玉
半径 0.75cm
10g1″672番
プラスチックボール
半径 3.2cm
17g1″945番
ゆであずきかんづめ円柱
半径 3.8cm
高さ11.8cm
610g1″763番
空のペットボトル(500mL)ほぼ円柱
半径 3.2cm
高さ22.4cm
60g1″884番
水入りペットボトル(〃)ほぼ円柱
半径 3.2cm
高さ22.4cm
566g1″471番

【わかったこと・考えたこと】
 重いものの方が速い気がしましたが、一番重いゆであずきのかんづめよりも、水をまんタンにしたペットボトルの方が速いという結果なので、重さだけでなく中につまっているものが関係あるのかなと思いました。

4 実験2 同じ入れもので中身を変えて転がす

 そこで、こんどは同じのりのビンにいろいろなものを入れて転がしてみることにしました。中身は、水・さらさらかたくりえき・とろとろかたくりえき・はちみつ・水あめ・ザラメの6種類です。のりのビンに、それぞれの中身を50g入れてころがしました。

【予想】
 私は水をいれたびんが一番速いだろうと思いました。わけは実験1でも水を入れたペットボトルが一番速かったからです。ぎゃくにとろとろかたくりえきが一番おそいと思いました。そのわけは水のようにさらさらしていないからです。

【結果】
 次のページの表の通りの結果になりました。早い順に、水・さらさらかたくりえき・とろとろかたくりえき・はちみつ・ザラメ・水あめの順でした。

中 身
タイム
中身の動き
(ゴール) ← ← ← ← (スタート)
1″78
さらさらかたくりえき1″89
とろとろかたくりえき2″60
はちみつ2″98
水あめ19″42
ザラメ3″69

【わかったこと・考えたこと】
 予想どおり、水が速いタイム(1秒78)になりました。水あめはねっとりしすぎて、転がるまで3回ゆれてから4回目にようやく転がり、タイムは19秒4でした。水あめと水をくらべてみると、タイムは10倍以上もちがっています。

5 考えたこと

 実験1でしらべたものを重さの順位でならべてみましたが、タイム順位と同じではありません。だから重さだけでタイムが きまるのではありません。また、大きさの順位でならべてみても、こちらもタイムの順位と同じではありません。だから大きさだけでタイムがきまるのでもあり ません。

 そこで形や大きさがにているものどうしでくらべてみると、

 ビー玉とプラスチックボールでは、同じ球でも、中がつまっているビー玉よりも、空どうのプラスチックボールの方がおそいことがわかりました。
 水入りのペットボトルと空のペットボトルでは、同じ入れ物なのに、空のペットボトルの方がおそいことがわかりました。

 A・Bから、中身がつまっているほうが速いかもしれないと思いました。

 同じ容器で、中身を変えてみて転がすと、中のえき体のかたさでタイムがかわったことがわかりました。えき体がどんどんかたくなるにつれて転がりにくくな るので、タイムもそれにつられておそくなりました。ビンの中を見てみると水はいつも水平のまま転がるのに、えき体がかたくなるとビンのまわりにくっついて 転がっていくので、スタートしてもすぐには動きませんでした。

6 実験1・2のまとめ

 実験した中では、入れ物に水をまんタンに入れたペットボトルが一番速く転がります。重さもあるし中身もさらさらしているので、転がりやすかったのだと思います。

7 感想

 入れ物や中身を変えてどんどん研究をすすめていくと、答えが見つかってすっきりしました。かたくりをねってつくったも のは、時間がたつとかたさが変わってきてしまってこまりました。水あめは転がるまでゆらゆらして、転がり出すといっきに転がるので、見ていてとてもおもし ろかったです。