科 学 ク イ ズ その７７

Ｑ１ ゆでたまごと生たまごをテーブルの上で回転させます。どちらが速く回転するでしょうか？ ○　ゆでたまご ○　生たまご ○　どちらも同じ ↓↓↓答はこの下↓↓↓（スクロールしてね） ●答● ゆでたまご ○解説○ 生たまごを回転させても中身までいっしょに回転してはくれません。どうしてかというと、生たまごの中身は液体で、カラにくっついているわけではないし、たとえカラに触れている部分がいっしょに回ったとしても、液体は形を自由に変えることができるので、さらに中にある液体はいっしょには回転しないからです。でも時間が立てばカラやカラに触れている中身に引っ張られていっしょに回るようになります。 たまごが回転するためにはエネルギーが必要です。そのエネルギーは最初にたまごを回すことで与えられます。中身が回転するのにもエネルギーが必要です。私たちが中身を直接回すことはできないので、中身を回転させるためのエネルギーは、最初にたまごに与えたエネルギーの中から使われます。すると、その分たまごが回転するためのエネルギーは少なくなるので、回転する速さが遅くなります。ゆでたまごの場合はカラと中身がくっついているので、中身の詰まったボール(たとえばビーだま）のようなものです。最初からカラも中身もいっしょに回転するので、回りだしてから回転のエネルギーが他にとられることがなく、回転する速さは遅くならないのです。でもテーブルとこすれあうので、だんだんスピードは落ちてそのうち止まってしまいますが。。。 Ｑ２ ５００mlのペットボトルを回転させながら空中にほうり投げます。(投げるときは片手でしっかり閉めたふたの部分を持ってスナップを聞かせて投げると、回転をさせることができます）次のうち回転が一番おそいのはどれでしょう？ ○　水がいっぱいに入ったペットボトル ○　半分くらい水の入ったペットボトル ○　カラのペットボトル ↓↓↓答はこの下↓↓↓（スクロールしてね） ●答● 半分くらい水の入ったペットボトル ○解説○ これもＱ１と同じように考えることができます。ペットボトルの中に半分だけ水が入っているときは、水が中で動くので、最初に投げたときのエネルギーが水の移動に使われてしまうのです。それで、ペットボトル全体の回転する速さは遅くなります。ちなみに、水がいっぱいに入ったペットボトルとカラのペットボトルでは、軽い分だけカラのペットボトルが速く回転します。どれもすぐできる実験ですからぜひやってみてくださいね。百聞は一見にしかず！ Ｑ３ フィギュアスケート選手やバレリーナが片足で立ってくるくると回ることがありますね。そのときどうすると速く回転することができるでしょうか？ ○　最初、腕をちぢめた状態で回転し始め、そのあと腕を左右に広げる ○　最初、腕を左右に広げて回転し始め、そのあと腕をちぢめる ○　最初から最後まで腕を左右に広げておく ↓↓↓答はこの下↓↓↓（スクロールしてね） ●答● 最初、腕を左右に広げて回転し始め、そのあと腕をちぢめる ○解説○ 中心から遠くにものがあればあるほど、回すためにはたくさんのエネルギーが必要です。最初腕をちぢめた状態と広げた状態では、広げたほうがたくさんのエネルギーが必要になります。ためしに腕を広げてぐるぐる回ってみてください。ちぢめたときより大変でしょう？また直径の大きなこまを回すのは大変ですが、小さなこまはとても楽です。 最初に腕を広げておいてからちぢめると、もともとたくさんのエネルギーで回っていたのに、腕をちぢめた分、そんなにエネルギーを使わなくなり、あまってしまいます。そのあまったエネルギーは回転のスピードを上げるのに使われるのです。 そういえば体操選手が空中回転をしているときも体をちぢめて回っていますよね。

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資料提供：アイラドリーム（東京理化器械株式会社）