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起き上がりこぼしはどうして起き上がる?

起き上がりこぼしで遊んだことがありますか?起き上がりこぼしは何度倒しても起き上がってきますよね。でもどうして起き上がってくるのでしょうか?実際に起き上がりこぼしを作って仕組みを考えてみましょう。



材料は丸い缶かん(ガムテープなどの芯でも可)、ねんど、画用紙などです。まず、缶の側面に重りとなるねんどを取り付けます。缶に画用紙などでふたをします。重心の真上になる部分に絵をつければ完成です。

転がしてみると重心が必ず下になっています。重心となっているねんどの位置を缶の底にかえたり、個数を増やしてみたりすると、起き上がりこぼしはうまく動かなくなったり倒れたりします。なぜ重心は転がる際の底になくてはならないのでしょうか?

起き上がりこぼしはおもりをつけるとそこが重心になります。缶の側面のある一点を重心にした時、重心が缶の円の半分より上に動くと重心を中心に戻そうとする力が働きます。左右どちらに転がっても重心を中心にしようとするのでどんなふうに転がしてもうまく戻ってくるのですね。ただ、重心を複数に分散したりするとその力が分散されてしまいうまくいかないのです。

同じ重心をつかったおもちゃのやじろべえとの違いも考えてみるとおもしろいですね。

参考サイト http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~nozo/publication/pb25-081.pdf

サイエンスショー「バランス大実験」実施報告-大阪市立科学館sci-museum.kita.osaka.jp








2017/12/18 12:00  Copyrights(C)wowneta.jp

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