【中学生自由研究テーマNo.74】

摩擦力を比べる

いろいろな物を板にのせ、摩擦力を比べる実験をしよう。摩擦力が大きいほどすべりにくく、小さいほど、すべりやすいよ。

摩擦力を比べる
対象学年
中学1年生
中学2年生
中学3年生
制作日数
1日
カテゴリ
調べる
実験

用意するもの

  • 積み木または消しゴム（同じ大きさのものを多めに用意する）
  • 輪ゴムまたは紙ねんど（質量の調節に使う。軽量ねんどは不向き）
    ★摩擦力は、物体がふれ合うときに働く、物体の動きを妨げる力のこと。同じ面積、同じ質量のもので比べることが重要だよ。
  • 比較する素材
    （例）
    画用紙、布、板状のプラスチック（クリアファイル）、牛乳パック、ガムテープ、ビニールテープ、発泡スチロール（食品トレー）、アルミホイル、ラップなど
  • 電子はかり
  • 分度器
  • ホワイトボード

実験の進め方

  1. 1

    調べる素材を積み木の一面と同じ大きさに切る。

  2. 2

    ①をそれぞれ積み木にはり付けて、質量を測る。

  3. 3

    質量がなるべく均等になるように、輪ゴムや紙ねんどを付けて調節する。

  4. 4

    用意した素材のうち、いちばんすべりやすいもの、すべりにくいものを予想し（または、すべりやすいグループとすべりにくいグループに分け）メモしておく。

  5. 5

    ホワイトボードのはしにそれぞれの素材の面を下にして③をひとつずつのせ、ボードをゆっくりと傾けていく。動き始めたら傾けるのをやめ、分度器で傾きの角度を調べ、記録する。

    ★0 度の線からの角度を測るよ。

  6. 6

    同様にすべての素材が動き始める角度を調べる。

まとめ方・提出の工夫

  • 実験の方法を紹介しよう。どのような素材を集めたか、質量をそろえるために、どのような工夫をしたかなども詳しく書こう。
  • 素材とすべり始めの角度を表にしよう。摩擦力が大きい（すべり始めた角度が大きい）順にならべるとわかりやすい。
  • いちばん摩擦力が大きかったもの、小さかったものはどれかな？ 表を見て、気付いたことを書こう。素材の表面をよく見たり手でさわったりして、すべりやすいもの、すべりにくいものの特徴を考えてみよう。

まとめる時に便利な
テンプレートはこちら

これでカンペキ！　自由研究まとめ方のコツ

発展のヒント

  • 同じ素材の質量だけを変えて、同様にすべり始める角度を調べてみよう。質量が変わると、どのような変化が起こるかな？
  • 摩擦力は、台との相性でも変化するよ。ホワイトボードを段ボールの板などに変えて、確かめてみよう。角度が大きく変わるものはどれかな？ 台の素材もいろいろ変えて試してみよう。
  • スポーツの道具には、例えばスキーの板のようにすべりやすく工夫されたもの、バットやラケットのグリップのようにすべりにくく工夫されものがいろいろあるよ。身近なスポーツの道具と摩擦力の関係を調べてみても面白いね。

監修：白數哲久（昭和女子大学准教授）

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