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ゲーム好き。スマホゲームはユーザーとして遊びつつ運営する側のこととか考えてます。

考える練習「台車と風船」の考察

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台車に風船をつけます。この台車を前におしたとき風船はどうなるかというと、うしろにたおれます。

今度は、透明(とうめい)な箱で風船をすっぽりおおってしまいます。そしてこの台車を前におしたとき、風船はどうなるのでしょうか。という問題


○観察&仮説
箱なしで台車を前に押した場合の風船の動きについて考える。
風船が後ろに倒れたということは風船に対して後ろ向きに力が加わったということ。
これは何によってだろう?台車が進む際に空気の抵抗が発生し、それによって風船が後ろに倒れたのではないだろうか?
だとすると、透明な箱でおおったならば箱は台車とともに移動する為、空気抵抗は箱に対して発生し、風船に対しては発生しない。
ということで、答えは

3の「そのまま」




○実験結果
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2の「前にたおれる」

正直かなり意外な答え


○考察
仮定と異なる結果になって、検討がつかないので番組のヒントを参考にしてみる

「ものにはその場にとどまろうとする性質(せいしつ)があります。箱を風船にかぶせて台車をおしたとき、箱の中の空気はその場にとどまろうと…。」

まずは、「その場にとどまろうとする性質」について調べる。

運動の第1法則「すべての物体は、外部から力を加えられない限り、静止している物体は静止状態を続け、運動している物体は等速直線運動を続ける」


運動の法則といえば以下の3つ

慣性の法則(第一法則)、運動の法則(第二法則)、作用反作用の法則(第三法則)


上記法則について、いまいち理解ができないので一旦保留


また、実験での風船の動きをよく見てみる
台車を押すとともに徐々に前に傾いていき、台車を止めると反対方向に倒れる


しっかりと調べてまとめる時間が無いので一つの仮説を立てる

仮説
台車を押す際に前方向に力がかかって、止める際に反対方向に力が加わる
透明の容器が無い場合は空気抵抗があるので反対方向の力が更に加わるので常に後ろに倒れる


この件については後日調べることにして今日はここまで。





慣性の法則
運動の法則