4 運動とエネルギーについて調べるため,次の(実験1〕と [実験2〕 を行った。
「実験1] 0 レールを使って, 斜面と水平面がなめらかにつながる図1のようなコースをつくり,
水平面からの高さが30cmである斜面上の点Aに, 質量200gの小球Xを置いた。
2 小球Xから静かに手をはなしたところ, 小球Xはレールからはなれることなく運動
し、木片に衝突した後, 木片といっしょに運動して, やがて静止した。このときの木
片の移動距離を測定した。 また, 図2は,小球Xの速さと, 小球Xが運動を始めてか
らの時間との関係をグラフに表したもので, 小球Xが運動を始めてから0.5秒後に,小
球Xが木片に衝突した。
3 水平面からの高さが20cmである斜面上の点Bや, 水平面からの高さが10cmである
斜面上の点Cに小球Xを置いて, ②と同様の実験を行った。
図1
ーレール
2N
小球X
30cm
B
斜面
木片
水平面
ものさし
図2
250
200
150
10
3
[cm/s)
50
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
時間(s)
(実験2) 質量400gの小球Yと, 質量600gの小球Zを用いて, [実験1〕と同様の実験を行った。
図3は,(実験1]と [実験2]の結果をもとに, 木片の移動距離と小球X, Y, Zをはなした高さ
との関係をグラフに表したものである。
図3
30
小球Z
6N
25
20
小球Y
4N
15
10
外球X 2N.
[cm)
5
0
5
(10) 15 20) 25
30)
小球をばなした高き [cm)
木片の移動距離
小球Xの速さ一