ビー玉衝突球実験器を作ろう -せつめい

　ビー玉のような固いものがぶつかると、お互いによくはじきあいます。同じ質量どうしのビー玉を使うと、ぶつかった時の速さがぶつけられた方のビー玉につぎつぎと伝わり、反対側の１個だけが飛び出します。ぶつけるビー玉を２個にすると、ぶつけられた方のビー玉も同じ質量の分の２個が飛び出します。

　同じことは１０円玉や１００円玉などの硬貨でもできます。

　１０円玉１個を机において、もう１個の１０円玉に正面からまっすぐぶつけてみてください。すると、ぶつけた方の１０円玉が止まり、ぶつけられた方の１０円玉が飛び出していきます。１０円玉を２個並べたところに、１０円玉１個をぶつけると、ぶつけられた１０円玉は１個だけが飛び出していきます。

　ものとものとがぶつかるときの法則は、「運動量保存の法則」といいます。

　ものがぶつかったときに生まれるショックは、ものの質量とぶつかる速さで決まります。同じもの（同じ質量）だったら、ぶつかるスピードが速ければ速いほどショックは大きく、同じ速さなら、質量が大きいほどショックは大きくなります。

　たとえば、体にボールがぶつかるとき、ボールのスピードがおそいより速い方が痛いし、同じ速さでもピンポン玉はあまり痛くなくても、サッカーボールだと痛いですね。

　この、ぶつかったときに与えるショックを決める「質量」と「速さ」をかけ合わせた答えを「運動量」といいます。

　さて、ものとものがぶつかるときの運動量の合計は、ぶつかる前と後では変わりません。このことを「運動量保存の法則」といいます。ですから、ビー玉実験器でビー玉をぶつけたときも、１個のビー玉をぶつけると反対側の１個が同じ速さで飛び出し、２個だと反対側のビー玉は２個が飛び出します。

　もっときちんと知りたい人は、高校の物理ⅠＢまたは物理Ⅰの教科書や参考書を読んでみてください。

科学の祭典「科学実験Web2002」