地球を貫くトンネル
地球の真裏まで穴をほってボールを落としたら、何分で着くんだろう。
近い大阪までほったら、もっと早く着くよね?
東京から地球の反対側まで、まっすぐな穴を掘ってボールを落とします。行き先を近い所に変えると、着くまでの時間はどうなるでしょうか。
穴の行き先を変えると、ボールが着くまでの時間はどう変わるのだろうか。
じっけん
ふりこで確かめよう。
トンネルは掘れないけれど、「ふりこ」で確かめられます。中のボールは、とても長いふりこと同じ決まりで動くからです。
- 糸の先に5円玉を結び、テーブルのはしにテープでとめる。5円玉のまん中まで 1 m にする。
- 小さく(10度くらい)ゆらして、10往復の時間をはかる。
- 今度は少し大きく(20度くらい)ゆらして、もう一度はかる。ゆらし方を大きくすると、時間は変わるだろうか。
- 糸を 25 cm にして、はかる。
- 図で、行き先を選んでボールを落とす。近い所と遠い所で、着くまでの時間はどうなるだろうか。
図地球の中の競争
用意する物たこ糸 1 m 少し5円玉 5まい(おもり)セロハンテープスマホのストップウォッチメジャー
ふりこをゆらすときは、まわりに人や物がない所でやる。
グラフ穴の中の体重計
ふりこの結果(計算した目安)
ふりこは、大きくゆらしても1往復の時間がほとんど同じ。トンネルも、遠くへ行く穴ほど坂が急で速く走るから、同じ時間になるんだね。
でも、本物の地球だと、真裏へは少し早く着いたよ。まん中に重い鉄が集まっているからかな。
中身がどこも同じ重さの地球なら、行き先がどこでも、ボールは片道 約42分で着く(ふりこと同じしくみ)。本物の地球は中心に重い鉄があるので、真裏へは 約38分と少し早い。
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。