物理教育通信

目次

編集委員会

2024 年197 巻 p. 2-
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_2

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少数粒子のモデルで体感する統計力学の原理

平山修

2024 年197 巻 p. 7-18
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_7

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難しい数学を用いることなく統計力学の原理が体感できる方法を提示することを目的として，粒子数Nが非常に小さい場合について，Nと全エネルギーEを与え，各エネルギー準位に対して可能な粒子配置を可視化し，粒子のエネルギー分布を求める試みを行った。さらに，得られたエネルギー分布をボルツマン分布などと比較した。

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霜田先生、江沢先生、最近やっとわかりました

広井　禎

2024 年197 巻 p. 19-21
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_19

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「MetaMoJi」を使った”運動の表し方”の授業

石井登志夫

2024 年197 巻 p. 22-29
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_22

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一人一台端末の開始にあたり，授業支援アプリ「MetaMoJi 1)」を導入した。物理基礎の「運動の表し方」で使用したところ，生徒の学びをモニターすることができ，発言や議論を組み立てることが容易になった。また，配布したグラフの活用や図への書き込みに，いくつかの便利な機能があり，有効な活用方法が見出された。

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「フレミングの左手の規則」と表記しませんか

喜多誠

2024 年197 巻 p. 30-32
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_30

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v-x連続測定器を使った実験（4）

円錐ピポット滑車を用いたアトウッドの実験

堀込　智之

2024 年197 巻 p. 33-39
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_33

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アトウッドの器械は，滑車と糸とふたつのおもりだけで加速度を制御できる手軽な実験装置である。しかし加速度aは，ふたつの重りの質量と重力差から求めた値（以後，理論値aと記す）より，主に滑車の慣性モーメントと抵抗によって小さくなる。そこで，円錐ピポット滑車を使い，重力加速度の誤差が -4% 以下になるふたつのおもりの質量m1 ， m2の条件を見出し，その条件内で実験を行った。その結果，滑車の慣性モーメントと抵抗を考慮しなくても，誤差を -3% 以内に抑えることができた。

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感度の良い電気振り子の作製とクーロンの法則の実験

村尾美明

2024 年197 巻 p. 40-41
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_40

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アルミ箔を長方形に切り取り小さな鉄球にかぶせて中空の球を作り感度の良い電気振り子を作製した。また、これを用いてクーロンの法則の実験を行った。蒸し暑い梅雨の日の実験で、短時間で測定した。

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弾性衝突は２回で初期状態に戻る

沢田功　　, 野田数人

2024 年197 巻 p. 42-46
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_42

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運動量保存則と運動エネルギー保存則を満たす弾性衝突は2回の連続衝突で初期の運動状態に戻る。衝突を運動状態の変換行列と理解すると、その2乗が単位行列になっている。運動量と運動エネルギーの定常的な振動状態、逆方向に跳ね返る後方散乱、仮想空間での面積不変性を調べる。

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ICT機器を活用した強制振動の実験

川崎あゆみ, 増子寛

2024 年197 巻 p. 47-51
発行日: 2024年
公開日: 2025/01/19

DOIhttps://doi.org/10.24594/apej.197.0_47

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小さな棒磁石を仕込んだ球にばねを取り付け、球に振動磁場を与えて強制振動させることで、ばね振り子の強制振動実験を行った。力センサや発振器機能がついたインターフェースなどのICT機器を活用することで、強制振動の計測を手軽にかつ精密に行うことができた。速度に比例する減衰が働くとして一般的に微分方程式を解いた場合の解を求め、それらと計測結果とを比較しながら、共振曲線だけでなく、球の変位と球に振動を与える振動磁場との位相差や、減衰振動項と強制振動項が共存するときに生じるうなりなどを、視覚的に表示させることができた。強制振動を理解するうえで現象を見ながら学習する効果は大きいと考える。

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