はりとモーメント

2010/11/27 土曜日 15:58:19 JST

はりとモーメント

教室にはかりを持ち込みクイズをするように実験をする


設計の授業で、このプリントで手を挙げさせてやりました。実験授業 はりとモーメント「うそつきゼミナール」

  1. 100gfのおもりをはかりの上にのせるとき、はかりの目盛はどこをさすでしょう?

    moment01.gif (691 バイト)
    (1)100gfをさす
    (2)100gf以下をさす
    (3)100gf以上をさす

     

  2. 下図のように100gfのおもりをおいたらはかりは、いくらをさすでしょうか?

    moment02.gif (1674 バイト)
    (1)a点が支点となって、b点を持ち上げるので軽くなる
    (2)a点に重さがかかるのでモーメントによって重たくなる
    (3)ひょっとしたら同じかもしれない

     

  3. おもりを二個ぶらさげたら、はかりはどうなるでしょう?

    moment03.gif (3362 バイト)
    (1) W1+W2になる
    (2)W1+W2より大きくなる
    (3)W1+W2より小さくなる

     

  4. 40gfの板を下図のように手でぶらさげたとき、重りをいくらにするとつりあうでしょう

    moment04.gif (4290 バイト)
    (1) おもさを比例配分して考えると40gfより軽い
    (2) ひょっとしたら同じかもしれない

    (3) モーメントを考えると支点より短くなるので40gfより重たくなる

     

  5. 下図ように100gfのおもりをおいたとき、はかりの目盛はどこをさすでしょうか?

    moment05.gif (2302 バイト)
    (1) Aはかりの方が重たくなる
    (2)AもBも同じである
    (3)Aの方が軽くなる

     

  6. 下図のように100gfのおもりをおいたら、はかりはどうなるでえしょう

    moment06.gif (1678 バイト)
    (1)モーメントよりAの方が重たくなる
    (2)ひょっしたらA=Bかもしれない
    (3)おもりがBに近いのでBの方が重たくなる

     

  7. 下図のように100gfのおもりをぶらさげたとき、はかりの目盛はどうなるでしょうか?

    moment07.gif (1603 バイト)
    (1)ひょっとしたら軽くなるかもしれない
    (2)支点から離れているのでモーメントにより大きくなる
    (3)上からの重さと下からの重さは、つりあうので同じであ

     

  8. 長さ25cmの棒状のクラッカーを下図のように、おもりをぶらさげたときにクラッカーは折れた。さて、どこで折れたでしょうか?

    moment08.gif (1913 バイト)
    (1)中心にモーメントは集中するのでb点で折れる
    (2)一番大きな力が、かかっているa点で折れる
    (3)折れるときは力が同時にかかっているので、a点とc点の2ヶ所で折れる

     

  9. 駕篭屋が階段を登るとき、AとBではどちらが重いでしょうか?

    moment09.gif (2147 バイト)
    (1)上の方が位置エネルギが高いので、Aが重たくなる
    (2)重さは下へさがるので余分にBの方にかかり、Bが重たくなる
    (3)おもさには変化がないので同じになる

     

  10. 下図のようにおもりをおいたAとBのはかりの重さはいくらを指すか?

    moment10.gif (1742 バイト)
    (1)Aの方が重たくなる
    (2)Bの方が重たくなる
    (3)A=Bである

     

  11. 野球のバットで回し合いをするどちらが有利でしょう

    moment11.gif (2992 バイト)
    (1)得にはならない
    (2)A側の方が有利
    (3)B側の方が有利

     

  12. 野球のバットをつり合うように下図のようにぶら下げて、その所から切り取ると重さはどうなる

    moment12.gif (5296 バイト)
    (1)つり合ったのだからA=Bである
    (2)Aの方が太いからAが重たい
    (3)Bの方が長いからBが重たい

     


解  説

 どうなるか答えなさい。と言っも生徒はあまりいえない。それは、たぶん違っていたら恥ずかしい。と思うからだと思います。よって、クイズみたいに答えが あると、はずれても恥ずかしくないと思うのとそれを選ぶにも何か理由があるからそれを選ぶのだと思います。だから、その当時、はやっていたおもしろゼミ ナールをもじってうそつきゼミナールとしました。

問題1
 だいたいの者が1番となる。2番と言う者は「重力は場所によって異なる」とかの意見をあげる。誤差があるのでだいたいのところで許してねと言うこれからもだいたいでよろしくと伝える

問2と問3
 ここでは、上からの重さと下からの重さはつりあうことを確認する。

問4
 モーメントにつなげるために行う

問5と問6と問7
 モーメントを説明して計算をさせる。問7で支点と言う考えを持たせて、手にも重さ  がかかっているので、両端支持ばりと同じだと言うことを理解される。

問8
 何のためにモーメントやせん断力を求めるかを体験させる。しかし、上手くポッキーが折れてくれないので、インチキで少し傷を付けて割れやすくしました。

問9と問10
 ここで重心と言うことが大切であることを理解させる。問9では荷物が棒の上にあるときは重心の位置が変わるので答えも変化する。

問11
 身近なモーメントを体験させる。

問12
 重心の応用をである

参考書:月刊「楽しい授業」仮説社


投稿者:愛知県刈谷工業高校電気科 児島高徳

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