斜面を転がる剛体の映像 　実験解説用ビデオWM9(135MB) 　WM9(35MB)

実験内容

この実験はガリレオの自由落下に関する研究をビデオカメラとコンピューターを
用いて再現するものです。

ガリレオは、自由落下運動について、落下距離が経過時間の2乗に比例する
という仮説を立てました。

これを直接測定して確認することは困難だったので、代わりに斜面に真鍮の玉を
転がして実験を行いました。その結果どんな斜面の角度でも落下距離が経過時間の
2乗に比例することを確かめて、この法則が斜面の角度が90度の場合にも、つまり
自由落下においても成立すると結論しました。


実験の詳細は上記にあるリンク先の、実験解説用ビデオをご参照ください。

下記のグラフは座標値を読み取り、グラフにしたものです。




下記のグラフは座標値の差をとって速度を計算したものです。

中身の詰まった円筒であれば、重力加速度は半径にかかわらず
(2/3)x重力加速度xSin(斜面の角度)

となります。実際にはいくらか小さめの値を得るのですが、おおよそ5%の誤差の
範囲内におさまる値が得られます。

全体の写真です。


斜面です。


カメラです。