宇宙のひろば

宇宙のひろばの最新記事

カテゴリ

月別アーカイブ

宇宙のひろば内を検索

光の速さに近づくとどうなる?~第1回スペースラボレポート~

 

光の速さに近づくとどうなる? ~第1回スペースラボレポート~

 

1129日(土)、朝から大粒の雨が降りしきる中、今年もスペースラボが開催されました。

 

スペースラボとは宮城教育大学と仙台市天文台の連携企画開催される講座で、様々な実験を通して「宇宙の不思議に触れてみよう」というものです。

今年の不思議テーマは、天文台のテーマと同じ「光」。

 

1回目は「光の速さに近づくと...」と題して、様々な実験が行われました。

 

labo1_01.jpg

 

 

 

 labo1_02.jpg

 

これからどんな実験がはじまるのか、ドキドキする子どもたち。

先生の話を聞く姿がみなさんとても真剣です。

 

 

 

 

  

 

 

labo1_03.jpg

 

そんな中、先生の口から出たのは、「まずは、ラジオ体操をしましょう!」という言葉。

どうして、光の実験なのにラジオ体操なのでしょう。

みんな疑問に思いながらも、机の横のスペースに出て、体操を始めます。

 

 

 

  

 

しっかりと身体をほぐしましょう!

スタッフや先生も一緒にイチ!ニ!サン!シ!

 

labo1_04.jpg labo1_05.jpg

 

身体がほぐれて温まったところで、いよいよ最初の実験です。

まずは、自分が走ったときの速さを調べます。

会場に特設されたスタート地点からゴールまでの距離、10メートル。全速力で一気に走り抜けます。

 

labo1_06.jpg labo1_07.jpg

▲流石、みなさん若いだけあって、軽々と10メートルを走っていきます。

 

かかった時間を計ったら、そこから秒速と時速を計算します。

「光」について学ぶ前に、まずは「速さ」について実験してみるようです。

 

labo1_08.jpg

 

一人で走った後は、大学生のスタッフと一緒に走ります。

走っている途中で、先生が持つアヒル?の人形が「ぐぅぇ」っと鳴く声が聞こえたら、隣を走るスタッフの顔を見るという実験。スタッフが走る速さが、自分より速いor遅いor同じかを確認します。

 

labo1_10.jpg

▲よーい、どん!でスタート!

  

labo1_11.jpg

▲「ぐぅぇ」っとなったら横をチラッ

 

labo1_09.jpg  ←アヒル役の先生、楽しそうです。

 

実験の結果、子どもたちとスタッフの速さは同じであることがわかりました。

大学生のお兄さんたち、参加者のみなさんに合わせて走っていたんですね。

 

「同じ速さで同じ方向に動くものは、お互いに止まって見える」

 

ガリレオ・ガリレイが発見したこの法則を、みなさん実際に走ってみることで体感したようです。

 

 
 

さて、「速さ」そのものの法則を体感したところで、次は音や光が伝わる速さについての実験です。

 

まずは、音の実験。天文台の展示室でお馴染みのこちらの装置は、ドップラー効果を体感できます。

labo1_15.jpg

 

周りに集まって、音の変化に耳を澄ませます。

labo1_16.jpg

 

理論上は回る速度と同じスピードで自分も回れば、音の高さは変わらずに一定に聞こえるはず。ということで、代表者がチャレンジ!

labo1_17.jpg

▲回るスピードにあわせて走るのは、とても大変!がんばれ!

  

音の実験の後は、光です。スタッフが一列に並び、音は聞こえたら、光は見えたら手に持った札を上にあげます。

 

labo1_12.jpg

▲天文台スタッフもお手伝い。光の実験の様子です。

 

labo1_13.jpg

▲バッ!みんな一斉に札をあげます。若干遅れているのは反射神経の問題のよう...。

 

labo1_14.jpg

▲もう一度、バッ!!今度はキレイにそろいました。

 

音がゆっくり伝わっていくのに対して、光は非常に速いので、一斉に札があがるということがわかりました。

 

その後、動画を見ながら、等速度運動ではどんな場合でも光の速度は変わらないという実験結果をもとに、アインシュタインが導いた理論について学びます。

 

labo1_18.jpg

▲少々難しい内容も、スタッフと一緒に考えていきます。

 
 

「光の速さを超えることができない」ということを学んだところで、疑問が。

例えば、がんばって走ったらどんどん速くなるはず。それなのに、光の速さだけは超えられないというのは一体どういうこと?

 

その疑問に答えるべく、最後の実験です。

今日はとことん走る一日。最後は、手足におもりをつけて走ります。

 

おもりの重さは0.5kg1.0kg2.0kg3.0kg4種類。

labo1_19.jpg

 

いきなり手足につけると転んでしまいそうになるので、まずは腕につけて重さに慣れます。

labo1_20.jpg

 

みんな手を抱えるように走っていて、なんだか走りづらそう・・・。

labo1_21.jpg labo1_22.jpg

 

さぁ、次は足にも付けてみましょう!

labo1_23.jpg

▲スタッフのお兄さん達が総出で付けていきます。

 

何も付けない時は、軽やかな足取りで走っていた子どもたちも、両手足におもりを付けた状態ではそうもいかないようです。ドタドタと賑やかな音がホールに鳴り響いていました。

 

labo1_26.jpg labo1_27.jpg

▲とっても走りづらそう。がんばれ~!

 

labo1_28.jpg

 

 

←この日は雨だったこともあり、長靴で走ることになってしまったお子さんも。がんばりました!

 

 

 

 

 

測ったタイムも、おもりがある時とない時では、大きな時間の差がありました。

 

この実験では、光の速さに近づけば近づくほど、自分自身の体重がどんどん増えていって、いくら頑張っても速く走れなくなる!という現象を体感しました。

 

 

「光の速さ」という、少し難しい内容にも、子どもたちは果敢にチャレンジしていました。

最後に感想を聞いてみると、「難しかったけど楽しかった」や、「わかりやすい説明で楽しかった」など、みなさん楽しく光について勉強できたようです。

labo1_29.jpg

 

参加者のみなさん、本当にお疲れさまでした!

 

 

今年のスペースラボは残り2回。どちらも募集は終了してしまいましたが、当日、ご見学していただけます。どうぞお気軽にお越しください!

 

3回・第4回の詳細はこちら→今後のスペースラボ