CCN 寺子屋自由研究ラボ理科・実験ドミノの速度と間隔の物理的関係
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ドミノの速度と間隔の物理的関係

🔬 理科・実験

ドミノの速度と間隔の物理的関係

🔬 中学生向け ★★★ ⏱ 準備30分 / 実施1〜2時間

ドミノの間隔を変えて、倒れる速さがどう変わるか測定する実験です。

ドミノ倒しでは、1つのドミノが次のドミノに力を伝え、連続して倒れていきます。間隔が近すぎると動きが小さく、遠すぎると次に届かず止まることがあります。倒れる速さには、間隔、ドミノの高さ、重さ、摩擦(まさつ:すべりにくさ)が関係します。これはエネルギーの伝達(でんたつ:力や動きが次へ伝わること)の研究です。遊びに見えるドミノを、数値で分析する物理実験にできます。

必要なもの

材料分量代替案
ドミノ30個同じ大きさの消しゴム30個
メジャー1本ものさし1本
マスキングテープ1巻セロハンテープ1巻
ストップウォッチ1台スマホのスローモーション動画
平らな床または机2m以上長い板1枚
記録用紙A4用紙3枚ノート3ページ
スマホカメラ1台動画撮影用
えんぴつ1本ペン1本

手順

1

実験場所を決める

何をする:ドミノをまっすぐ並べられる場所を作ります。

どうやる:平らな床や机に、長さ150cm以上の直線をマスキングテープで作ります。

なぜ:曲がったり段差があったりすると、倒れる速さに影響します。

2

間隔を決める

何をする:比べるドミノの間隔を決めます。

どうやる:1cm、2cm、3cm、4cmの4条件にします。

なぜ:間隔が変わると、次のドミノに力が伝わるまでの時間が変わるためです。

3

ドミノを10個並べる

何をする:1つ目の条件を作ります。

どうやる:間隔1cmでドミノを10個、一直線に並べます。

なぜ:個数をそろえることで、条件ごとの速度を比べられます。

4

倒れる時間を測る

何をする:10個が倒れる時間を記録します。

どうやる:1個目を押した瞬間から、10個目が倒れるまでの時間を測ります。

なぜ:距離と時間が分かれば、倒れる速度を計算できます。

5

3回くり返す

何をする:同じ間隔で複数回測ります。

どうやる:間隔1cmで3回測り、平均時間を出します。

なぜ:1回だけでは、並べ方や押し方の偶然が入るからです。

6

間隔を変えて測る

何をする:2cm、3cm、4cmでも同じように測ります。

どうやる:毎回10個並べ、3回ずつ時間を測ります。

なぜ:間隔と速度の関係を比べるためです。

7

速度を計算する

何をする:倒れる速さを数字で出します。

どうやる:全体の長さを測り、速度=距離÷時間で計算します。

なぜ:時間だけでなく速度にすると、条件の差を比べやすくなります。

8

止まる間隔も調べる

何をする:どこまで離すと倒れないか調べます。

どうやる:5cm、6cmと間隔を広げ、次のドミノに届く限界を探します。

なぜ:エネルギーが次へ伝わる限界を考えられます。

観察ポイント・記録の取り方

間隔1回目2回目3回目平均時間距離速度
1cmcmcm/秒
2cmcmcm/秒
3cmcmcm/秒
4cmcmcm/秒

つまずきやすいポイント

⚠️ ドミノが途中で止まる

なぜ:間隔が広すぎる、または向きがずれています。

対処:間隔を狭くし、直線上に並べ直します。

⚠️ 時間が正確に測れない

なぜ:手でストップウォッチを押す反応時間が入ります。

対処:スマホ動画で撮り、あとから確認します。

⚠️ 押す力が毎回違う

なぜ:最初のドミノの倒れ方が変わります。

対処:1個目は同じ角度から軽く押します。

発展アイデア

  1. ドミノの高さを変えて倒れる速度を比べる。
  2. 直線とカーブで速度を比べる。
  3. 床、机、布の上で摩擦の違いを調べる。

安全上の注意

まとめ方(発表・レポート)

間隔と速度のグラフを作ると、物理実験らしくなります。

「一番速い間隔」「止まる限界の間隔」を分けて考察しましょう。

タイトル例:

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