【エネルギー保存の法則】工作用紙で作るループコースター

【概要】

位置エネルギーと運動エネルギーについての理解を工作を通して深める。

動画

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準備物

工作用紙　2枚、ガムテープ、鉄球(重さがある程度あるガラスビーズでも可能)、円をかけるもの(コンパスや丸い容器)、プラコップ(紙コップでも可)

操作手順

今回は省略。いつか更新するかも。

解説

　エネルギー保存の法則とは、力学的エネルギー（今回は運動エネルギーと位置エネルギーの合計）が、変化前の状態から変化後でも保存される（一定になる）というもの。

　例を出すと、ボールを落とすときを想像する。ボールを持っているときは、地面を基準点とすると高さがあるので、位置エネルギーのみを持っている。しかし、ボールを落下させると速度が出るので運動エネルギーをもつ。それと同時に高さが減少していくので位置エネルギーは初期からは減少する。このように、片方が減少（または増加）すると、片方は増加（または減少）して、初めのエネルギー量が保たれる。

　写真を例に更に考える。 f:id:VCPteam:20220710184004j:image 落下開始時は高さｈ、速度ｖを持つ。一方、ある時のボール落下時の高さはＨ、速度はＶを持っている。ボールは重力によって仕事をされて動いているので、mg(hーH)となる。一方、その分増加した運動エネルギーは、1/2ｍＶ²ー1/2ｍｖ²となる。重力による仕事と運動エネルギーの増加量は等しいので、