【中学受験】サピックス5年生 理科「ふりこ」の攻略ポイント

今週の攻略ポイント

皆さんこんにちは。
SS-1理科講師の村橋です。

サピックス5年生の皆さんへ、今週の理科の攻略ポイントをお届けします！

「ふりこ」の攻略ポイントは、次の３つです。
①ぶつけないふりこ
②ぶつけるふりこ
③ふりこの運動

①ぶつけないふりこ

ふりこと聞いて真っ先に思い浮かぶ形のものです。

まずは知識として次の3つを覚えましょう。

・おもりの動き
　おもりは手を離した高さまで上がっていき、折り返して戻ってきます。

・ふりこの長さ
　ふりこの長さは、支点（天井についている部分）から、おもりの重心までです。

・ふりこの速さ
　ふりこは、手を離した点では速さは0、一番下に来たときが最も速くなります。
　これはブランコでイメージすると分かりやすいです。

・ふりこの周期の計り方
　ふりこの周期は10往復する時間を計って、平均をとります。
　これは、より正確に計るためです。

ほかのものにぶつけない、ただ振れるだけのふりこのパターンは、次の関係を押さえましょう。

パターン1：ぶつけないふりこ

◎周期は長さ（で決まる）
ふりこの周期を2倍、3倍としたいときは、ふりこの長さを4倍、9倍とします。
ふりこの振れ幅やおもりの重さは、周期には関係しないので注意しましょう。

②ぶつけるふりこ

ふりこのおもりをほかのものにぶつけるパターンは、次の関係を押さえましょう。

パターン2：ぶつけるふりこ

◎速さは高さ（で決まる）
◎衝突の強さは高さと重さ（で決まる）
おもりをぶつけて、ものを遠くまで飛ばしたいときは、速くて重いおもりにします。
速さは高さで決まるので、衝突の強さは、手を離す位置を高くて、重いおもりを使うと強くなり、ものは遠くまで飛ぶといえます。

③ふりこの運動

ふりこの運動を2つ紹介します。

・ふりこのひもを切る
ふりこのひもを途中で切ると、次のような動きになります。

一番速くなる支点の真下で切ると、横に進みながら落下していきます。
速さが0の両端で切ると、速さがないので真下に落下します。
もちろん、実験して確かめることが一番理想的ですが、なかなか時間を取ることも難しい方も多いと思いますので、まずは両端の動きを覚えておきましょう。

・ふりこの長さを変える
ふりこのひもの長さをかべや釘を用いて途中で変えると次のような動きになります。

おもりの高さは、手を離した位置までしか上がりません。
そのため、左半分は長さ100㎝で動き、右半分は長さ25㎝として動きます。
つまり、半分は周期2秒、もう半分は周期1秒で動くので、このような形になります。

（2秒÷2）＋（1秒÷2）＝1＋0.5

また、この式は分配法則の考え方で、次の形にすることもできます。

（2秒＋1秒）÷2＝1.5

2つの値をたして2でわっているので、この問題は、平均の求め方で解くことができるとわかります。

◎（かべや釘でふりこの長さを変える問題は）平均で周期を求める！

まとめ

ふりこは、パターンごとに整理することが大切です。

ご家庭での学習フォローに不安があるときは、プロ講師のサポートを活用してください

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