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地球を貫つらぬくトンネル

地球の真裏まうらまで穴あなをほってボールを落としたら、何分で着くんだろう。

近い大阪おおさかまでほったら、もっと早く着くよね?

東京から地球の反対側がわまで、まっすぐな穴を掘ほってボールを落とします。行き先を近い所に変かえると、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

ふりこで確たしかめよう。

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。

  1. 糸の先に5円玉を結むすび、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。
  2. 小さく(10度くらい)ゆらして、10往復おうふくの時間をはかる。
  3. 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。
  4. 糸を 25 cm にして、はかる。
  5. 図で、行き先を選えら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。
図地球の中の競争きょうそう

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

ふりこの結果けっか(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、ボールは片道かたみち 約やく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、ここなら試ためせるぞ。どうなるかな?

ボタンをおすと、上の図が変わります。