自由落下による g の測定

物理の超簡単な実験シリーズ。今回は重力加速度 $g$ を自由落下により測定します。等加速度直線運動を扱ったあと、その例として落体の運動を学びます。自由落下はそのもっとも単純な運動です。加速度の話は初学者には難しく、楽しい経験を通して学習したいところ。

まめしば
まめしば

ざっくりな実験だよ!

準備

ストップウォッチ(スマホでも)、ボール、メジャーを用意して、2人以上で実施します。

周りの迷惑になってはいけませんが、ある程度高いところを探します。メジャーでその高さをはかっておきます。家のベランダなら設計図とかでも分かるかも??

実験

高いところから静かにボールを離し、地面に落下するまでの時間を計ります。高いところから落とす人、下でタイムを計る人など、役割分担をしましょう。落とすタイミングとストップウォッチをスタートさせるのが同時になるよう、掛け声などを通して息を合わせる!

ちょっとのズレでも結果に大きく影響します。なので何回も実施して平均をとるなどの工夫をするほうがいいでしょう。

考察

落とす高さを $h$、落下時間を $T$ とすると、初速度 $0$ の等加速度運動の式から$$h=\frac{1}{2}gT^2$$なので$$g=\frac{2h}{T^2}$$となります。$g=9.8[\mathrm{m/s^2}]$ となるのが理想ですが、空気抵抗もありますし、いい加減な実験なので多少ずれるでしょう。

他の実験:

理科実験集

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まめしば
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