IR レーザ測距センサを用いた運動の法則に関する生徒実験

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  • IR レーザ ソッキョ センサ オ モチイタ ウンドウ ノ ホウソク ニ カンスル セイト ジッケン

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抄録

マイコンと測距センサを使うと、力学台車の位置、速度、加速度をより簡単に測定 することができる1。マイコンを使い始めた頃から、「力と運動に関する生徒実験を、 記録タイマではなく、マイコン（ESP32）と赤外線レーザ測距センサを用いる形で実践 したい！」と思っていたのだが、今年度、実践することができたので報告する。 　この方法の大きなメリットは、従来の記録タイマによる方法よりも、より多くのデ ータを短時間で取得できるということである。実際、同一条件で複数回測定すること が容易になり、スムースに実験を終えることができた。取得したデータの不確かさを 評価することもできた。特に、運動の法則に関する生徒実験では、一定の力で台車を 引くことが難しく、不確かさも生じやすいので、複数回測定は適している。 　生徒は運動の法則をまだ習っていない段階でこの実験を行ったが、実験中に生徒たちが班の中で関係性を議論している場面がいくつも見られた。その後の授業における 法則の議論も、以前より説得力を持って展開されたように思われた。 　実験装置一式はすぐに組み立てることができ、他のスマートカートなどの既製品に比べれば格段に安い（１班につき2000 円未満で済む）という点もメリットである。

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