回転の慣性

よく回るコマをつくろう!(No.54)

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よく回るコマをつくろう! よく回るコマをつくろう!

実験監修:名古屋市科学館学芸員 佐伯平二 
※監修者の役職は掲載当時のものです。
企画制作: 日本ガイシ株式会社

実験の説明

どうしてなのかな?

長く回り続けるコマをつくるには、次の4点がポイントになります。

・軸の先端部分の面積を小さくする(接触抵抗を減らす)
・空気の抵抗を受けにくい形にする(空気抵抗を減らす)
・重心の位置が回転軸の中心にあるようにする(重心の位置)
・中心部よりも外周部の方が重くなるようにする(回転の慣性を増やす)

コマの回転の持続については4.が重要な働きをします。

そうかなるほど!

軸の周りで回転する物体は、外から力が加わらない限り回転を続けようとします。この性質を回転の慣性(運動を続けようとする力)といいます。
回転の慣性は、回転軸の周りに質量がどのように分布しているかで変わり、回転軸に対して遠くの位置(外周部)が重いほど大きく、近い位置(中心部)が重いほど小さくなります。陶芸で使われるロクロは、回転の慣性が大きくなるように、回転軸に対して遠い位置が重くできています。そのため、回転させる時には大きな力が必要になりますが、一度回転をはじめると、長い間回転を続けます。
コマも回転の慣性を大きくすると長く回り続けます。そのためには、できるだけ外周部が均等に重くなるようにすればよいのです。

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