フロッピーケース式加速度計を用いた加速度の測定
京都教育大学付属高等学校の川村先生考案のフロッピーケースを用いた加速度計を
用いて列車と回転板の加速度を測定した。
０．加速度計の作り方・使い方
- まず初めにフロッピーケースをボンドを用いて完全に密閉させる。
その後、注射器等を用いて絵の具等で着色した水を半分までいれる。
透明のシール、セロハンテープを水面を覆うようにはる。
水面の高さが分かるように印を打っておく。
列車等の加速度運動するものに乗り込む。加速すれば水面がわずかに傾く
。このとき再びこの傾きが分かるように印を打つ。
このわずかな傾きを測定し列車の加速度を測定する。
- １．地下鉄東西線（京都）に乗り二条駅〜二条城前駅，二条城前駅〜烏丸御池駅間の
列車の加速度を測定した。
- 停車中 発車直後 減速中 発車直後 減速中
列車の加速度は水面の傾きを測定し、加速度ａ＝9.8＊tanθで求めた。
| 項目 |
二条駅発車直後 |
二条城前駅着前 |
二条城前駅発車直後 |
烏丸御池駅着前 |
| tanθ |
0.070 |
0.057 |
0.0642 |
0.0785 |
| 加速度 |
0.70m/s^2 |
-0.56m/s^2 |
0.63m/s^2 |
-0.77m/s^2 |
- 列車の加速度の大きさは加速や減速の時に1.0 m/s＾2（0.1G 重力加速度の1/10）より小さい事が分かった。これでも十分加速や減速の時に加速度は体感できた。
- ２．回転板で等速円運動の加速度を測定した。
（１）おもりの鉛直方向からの傾きで加速度を測定した。
加速度はａ＝9.8＊tanθで求めた。
| 場所 |
最も左端 |
左から２つ目 |
左から３つ目 |
| 傾き tanθ |
0.25 |
0.20 |
0.12 |
| 加速度 |
2.5m/s^2 |
2.0m/s^2 |
1.2m/s^2 |
（２）中心からおもりの重心までの水平距離ｒを測定し、等速円運動の加速度の式 ａ＝ｒω^2より求めた。
回転板の周期Ｔ＝1.937s
| 水平距離 |
r=0.27m |
r=0.18m |
r=0.08m |
| 加速度 |
2.8m/s^2 |
1.9m/s^2 |
0.84m/s^2 |
フッロピーケース式加速度計による測定（円板の周期Ｔ＝1.926 S）
（３）加速度は水面の傾きを測定し、加速度ａ＝9.8＊tanθで求めた。
| 場 所 |
赤の中心地点 |
緑の中心地点
|
| 加速度 |
1.8m/s^2 |
0.85m/s^2 |
（４）中心からおもりの重心までの水平距離ｒを測定し、
等速円運動の加速度の式 ａ＝ｒω^2より求めた。
回転板の周期Ｔ＝1.926s
| 場 所 |
赤の中心地点 |
緑の中心地点
|
| 半径 |
ｒ＝0.197m |
ｒ＝0.092m |
| 加速度 |
2.1m/s^2 |
0.98m/s^2 |
（３）と（４）の各々でほぼ近い値となっている。
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