でんじろう先生のはぴエネ!毎週土曜 午前11時35分~ 私たちの生活で様々な役割を果たしているエネルギー。身近だけど、意外と知らないエネルギーをでんじろう先生がおもしろ実験で徹底解明します!

2018年9月15日放送 第493回

「不思議な曲線」

曲線にまつわる不思議な実験!

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これは『スピログラフ』というオモチャです。大きな円と小さな円、二つの円を組み合わせて、穴にペンを入れて動かすと・・・


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複雑で美しい模様ができました。


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もう一種類、円を使った曲線を描いてみましょう。円盤の側面にペンを取り付けます。


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円盤がずれないように、棒に沿って回します。すると・・・


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曲線ができました。円が回転しながら動くときにできる線を『サイクロイド曲線』と呼ぶのです。そんな、サイクロイド曲線には、面白い特徴があるのです。


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高い位置にあるA点と、低い位置にあるB点を結んだ3本のレールがあります。1本は2つの点を最短で結んだ曲線です。


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残りの2本は曲線ですが、片方は円の一部を使った曲線。もう一方は、サイクロイド曲線です。


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A点から同時に金属球を転がした場合、どれが先にB点にたどり着くでしょうか?やってみると・・・


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サイクロイド曲線が一番早くたどり着きました。


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曲線は角度がついているので最初に加速します。直線は、距離が短いが加速が緩やかなため、曲線の方が直線よりも先に到達するのです。


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実は、2点で重力のみが作用する場合、最も早く到達する曲線を『最速降下曲線』と呼びます。その最速降下曲線は、実は『サイクロイド曲線』なのです。


★番組からのお願い★

「はぴエネ!」は大人から子供までを対象に、身近なエネルギーを理解し、興味を持つきっかけとなれるような番組を目指しています。
その為、当HPでも皆さんの参考にしていただけるよう、番組で紹介した初歩的な科学実験の一部を掲載していますが、ご家庭で行う場合には各自の責任において十分にご注意下さい。
特にお子様が実験をする場合には、必ず大人の監督・指導の下、行って下さい。番組の趣旨をご理解の上、以上宜しくお願いします。