ループのてっぺんと同じ高さから転がせば、回れるんじゃないかな。
でも、それだと、てっぺんで止まって落ちちゃいそう！
工作用紙でループのレールを作り、ビー玉を宙返りさせます。どのくらいの高さから転がせば、落ちずに回れるでしょうか。
ビー玉が宙返りするには、どのくらいの高さから転がせばよいのだろうか。
じっけん
スタートの高さを変えて、ビー玉が宙返りできるかどうかを調べましょう。
- 工作用紙を幅 4 cm に長く切り、両はしを 1 cm ずつ折り上げて、ビー玉が走るみぞを作る。何本かつなぐ。
- みぞを丸めて、半径 10 cm くらいのループにする。入口と出口が少し横にずれるようにして、テープでとめる。
- ループの前に長い坂をつなぎ、本や箱に立てかける。
- ビー玉をはなす高さを、低い所から少しずつ上げていく。回れた一番低い高さを、ループの半径でわってみよう。
図ループとビー玉
用意する物工作用紙ビー玉セロハンテープはさみものさし本や箱（坂の台）
はさみは気をつけて使う。
グラフループの中で、レールがおす力
青はビー玉（転がる）。赤は「すべるだけで回らない玉」で、東大の問題の車両と同じです。高さと半径は、玉の中心で測っています。まさつと空気は入れていません。ループの半径 10 cm は、家で作る大きさの目安です。動きは 6 分の 1 の速さにゆっくりしています（巨大なループだけは本当の速さ）。
図のビー玉は半径の 2.7 倍の高さで回れますが、本物はもう少し高くしないと回れないことが多いです。みぞのふちで転がると、回るぶんに取られる力が多くなること、まさつ、つなぎ目の段差があるからです（何倍になるかは作り方で変わります）。
てっぺんで落ちないためには、てっぺんでも、まだ速さが残っていないといけないんだね。
ビー玉は転がって回るぶん、すべる玉よりも高い所から転がさないといけないのか！
ビー玉が宙返りするには、ループのてっぺん（半径の2倍）より高い、半径の約 2.7 倍の高さから転がす必要がある。
家ではできないことも、ここなら試せるぞ。どうなるかな？
ボタンをおすと、上の図が変わります。