ボウリングでは、転がってきた球がピンに当たると、ピンは勢（いきお）いよくはね飛びます。 止まっている球をそっとピンにくっつけても、ピンはたおれません。 このちがいは、動いている物体だけがもっている「エネルギー」のはたらきです。
最重要ポイント：動いている物体はエネルギーをもつ。ぶつかると、エネルギーは相手へ移（うつ）り、相手の物体を動かすことができる。
谷の形に曲げたレールを用意して、左側の点Aに小球をのせ、静かに手をはなします。 小球はレールを下って最も低い点Bを通りすぎ、反対側のほぼ同じ高さまで上がると、 こんどは向きを変えてもどってきます。この行ったり来たりの動きは、 ふりこの往復運動と同じなかまとして考えることができます。
考え方のルール：曲がったレールの上を行き来する小球は、「ふりこ」と同じルールで考える。
ただし、この往復運動はいつまでも続きません。レールとの間のまさつや 空気のていこうによってエネルギーが少しずつうばわれるため、 小球が上がれる高さはだんだん低くなり、やがて最も低い点Bで止まります。
入試でねらわれるポイント：小球の速さは「どの高さから下りてきたか」で決まる。最高点が低くなっていくので、点Bを通りすぎる速さもだんだんおそくなる。
同じ長さ・同じ重さのふりこAとふりこBを、となり合わせにつるします。 ふりこAだけを持ち上げて手をはなすと、AはBに当たった瞬間（しゅんかん）に止まり、 入れかわるようにBが同じ高さまでふれ上がります。もどってきたBがAに当たると、 こんどはBが止まってAが動き出します。
しくみ：もっているエネルギーをそっくり相手にわたすと、ぶつかった方は止まり、ぶつけられた方が動き出す。ならんだ金属球のはしを持ち上げてはなすと反対側の球が飛び出すおもちゃ「ニュートンのゆりかご」もこのしくみ。
ボウリングでは、転がってきた球がピンに当たると、ピンは勢（いきお）いよくはね飛びます。 止まっている球をそっとピンにくっつけても、ピンはたおれません。 このちがいは、動いている物体だけがもっている「エネルギー」のはたらきです。
最重要ポイント：動いている物体はエネルギーをもつ。ぶつかると、エネルギーは相手へ移（うつ）り、相手の物体を動かすことができる。
谷の形に曲げたレールを用意して、左側の点Aに小球をのせ、静かに手をはなします。 小球はレールを下って最も低い点Bを通りすぎ、反対側のほぼ同じ高さまで上がると、 こんどは向きを変えてもどってきます。この行ったり来たりの動きは、 ふりこの往復運動と同じなかまとして考えることができます。
考え方のルール：曲がったレールの上を行き来する小球は、「ふりこ」と同じルールで考える。
ただし、この往復運動はいつまでも続きません。レールとの間のまさつや 空気のていこうによってエネルギーが少しずつうばわれるため、 小球が上がれる高さはだんだん低くなり、やがて最も低い点Bで止まります。
入試でねらわれるポイント：小球の速さは「どの高さから下りてきたか」で決まる。最高点が低くなっていくので、点Bを通りすぎる速さもだんだんおそくなる。
同じ長さ・同じ重さのふりこAとふりこBを、となり合わせにつるします。 ふりこAだけを持ち上げて手をはなすと、AはBに当たった瞬間（しゅんかん）に止まり、 入れかわるようにBが同じ高さまでふれ上がります。もどってきたBがAに当たると、 こんどはBが止まってAが動き出します。
しくみ：もっているエネルギーをそっくり相手にわたすと、ぶつかった方は止まり、ぶつけられた方が動き出す。ならんだ金属球のはしを持ち上げてはなすと反対側の球が飛び出すおもちゃ「ニュートンのゆりかご」もこのしくみ。
小球やおもりの運動の問題は、大きく分けて2つのパターンで出題されます。 「飛び出したあと、どこまで飛ぶか」を問うパターンと、 「木片（もくへん）に当てて、どれだけ動かせるか」を問うパターンです。 この2つはルールがちがうので、はっきり区別して覚えましょう。
斜面（しゃめん）やレールで小球を転がし、台の端（はし）から水平に飛び出させると、 小球は弧（こ）をえがいて床に落ちます。
パターン①のルール：飛び出す速さも飛ぶ距離も、小球の重さには関係ない。転がし始める高さだけで決まる。
高さを4倍にすると速さは2倍に、高さを9倍にすると速さは3倍になります （2×2＝4、3×3＝9 の関係）。飛ぶ距離も速さと同じで、2倍、3倍になります。
| 転がし始める高さ | 1倍 | 4倍 | 9倍 | 16倍 |
|---|---|---|---|---|
| 飛び出す速さ | 1倍 | 2倍 | 3倍 | 4倍 |
| 飛ぶ距離 | 1倍 | 2倍 | 3倍 | 4倍 |
斜面を転がした小球や、ふりこのおもりを木片にぶつけると、木片は床の上をすべって止まります。 この木片が動いた距離には、次のルールがあります。
パターン②のルール：木片が動く距離は、ぶつける物の重さに比例（ひれい）し、はなす高さにも比例する。
当たる直前の速さで考えるときは注意。速さが2倍なら動く距離は4倍（2×2）、 速さが3倍なら9倍（3×3）と、「速さ×速さ」に比例します。
| 当たる直前の速さ | 1倍 | 2倍 | 3倍 | 4倍 |
|---|---|---|---|---|
| 木片が動く距離 | 1倍 | 4倍 | 9倍 | 16倍 |
間違えやすいポイント：同じ「高さを4倍」でも、①飛ぶ距離は2倍、②木片が動く距離は4倍。問題文が「飛ぶ距離」と「動いた距離」のどちらを聞いているか、必ず確かめよう。
ちがいの理由：飛ぶ距離は「速さ」にそのまま比例するが、木片を動かす距離はエネルギーで決まるので「速さ×速さ」に比例する。だから高さとの関係もちがってくる。
入試でいちばん差がつくのが、この2つの「距離（きょり）」の混同（こんどう）です。 何を変えたら何倍になるのか、表で整理して覚えましょう。
| 変えるもの | 小球が飛ぶ距離 | 木片が動く距離 |
|---|---|---|
| 小球（おもり）の重さ | 関係ない | 比例（2倍なら2倍） |
| はなす高さ | 4倍で2倍、9倍で3倍 | 比例（4倍なら4倍） |
| 当たる直前・飛び出す速さ | 比例（2倍なら2倍） | 速さ×速さ（2倍なら4倍） |
覚え方：「飛ぶ」は高さ4倍・9倍でやっと2倍・3倍とゆるやかに増える。「動かす」はエネルギーの勝負なので重さと高さにそのまま比例する。
Q. 重い球と軽い球を同じ高さから転がすと、飛び出す速さはどちらが速い？
A. 同じです。飛び出す速さは高さだけで決まり、重さは関係ありません。ただし木片にぶつけたときは、重い球の方が木片を遠くまで動かせます（動かす距離は重さに比例するから）。
Q. 斜面（しゃめん）の角度だけを急にして、同じ高さから転がすとどうなる？
A. 飛び出す速さも木片を動かす距離も変わりません。決め手はあくまで「高さ」で、角度を変えても高さが同じなら結果は同じです。
Q. レールの上を往復していた小球が、いつのまにか止まっているのはなぜ？
A. レールとのまさつや空気のていこうでエネルギーが少しずつうばわれ、上がれる高さが低くなっていくからです。ふりこのふれはばが小さくなっていくのと同じ理由です。
Q. はなす高さを4倍にすると、「飛ぶ距離」と「木片が動く距離」はそれぞれ何倍？
A. 飛ぶ距離は2倍（速さが2倍になるから）、木片が動く距離は4倍（高さに比例するから）。同じ「4倍」でも答えがちがうのがポイントです。
この単元の入試問題は、実験結果の表から規則を見つけて穴（あな）うめする形がほとんどです。 「何が何に比例（ひれい）するか」を思い出しながら解いてみましょう。
ふりこのおもりを木片（もくへん）にぶつけて、木片がすべった距離（きょり）を調べる実験をしました。 糸の長さ・おもりの重さ・はなす高さを変えた結果が下の表です。ア、イにあてはまる数を答えなさい。
| 実験 | おもり〔g〕 | はなす高さ〔cm〕 | 糸の長さ〔cm〕 | 動いた距離〔cm〕 |
|---|---|---|---|---|
| ① | 50 | 10 | 40 | 5 |
| ② | 200 | 10 | 40 | ア |
| ③ | 300 | イ | 80 | 45 |
とき方
水平な台の上でいろいろな高さから小球を転がし、台の端（はし）から水平に飛び出させました。 飛び出す速さと、床に落ちた地点までの距離を測ると、下の表のようになりました。 高さが 100cm のときの速さと距離を求めなさい。
| 高さ〔cm〕 | 4 | 16 | 36 | 64 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| 速さ〔毎秒cm〕 | 80 | 160 | 240 | 320 | ？ |
| 距離〔cm〕 | 20 | 40 | 60 | 80 | ？ |
とき方
発展：なぜ距離は速さに比例する？
小球を木片にぶつける実験で、当たる直前の速さと木片が動いた距離の関係を調べました。 当たる直前の速さが毎秒 200cm のとき、木片は何cm動きますか。
| 当たる直前の速さ〔毎秒cm〕 | 50 | 100 | 150 | 200 |
|---|---|---|---|---|
| 木片が動いた距離〔cm〕 | 2 | 8 | 18 | ？ |
とき方
📝 解き方のコツまとめ