小学理科小学5年生物理
ふりこのきまり｜1往復の時間は長さだけで決まる【小5理科】
小5理科の「ふりこのきまり」を図解でやさしく。ふりこが1往復する時間は、糸の長さだけで決まること、おもりの重さやふれ幅を変えても1往復の時間は変わらないこと、長くするとゆっくりになる理由まで、図とふりこ時計・メトロノームの例でわかります。
◎このページのゴール
ふりこが1往復する時間は「ふりこの長さ」だけで決まり、おもりの重さやふれ幅を変えても変わらないこと、長くするとゆっくりになることを理解し、条件を整理して実験できるようになる。
「重いおもりのほうが、はやくふれそう」「大きくふったほうが、はやそう」——そう思いませんか？ じつは、どちらもちがいます。ふりこが1往復する時間を決めているのは、たった1つ、ふりこの長さだけ。この意外な事実を、図でたしかめていきましょう。
どこでつまずいた？
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「1往復の時間」って何のこと？
まず言葉を1つ。ふりこがいったん右に行って、また元の場所までもどってくるまでを「1往復」といいます。この1往復にかかる時間を、ふりこの「1往復する時間（周期）」とよびます。
左はしを出発したおもりが、右はしまで行って、また左はしまでもどる——これで1往復です。この1往復に何秒かかるかを、これから調べていきます。
✓コツ
1往復はあっという間なので、ストップウォッチで1回だけはかると、ずれが大きくなります。そこで10往復の時間をはかって、それを10でわると、1往復の時間が正かくにわかります。何回かはかって平均すると、もっと正かくになります。
✓理解チェック①
おもりの重さを変えても、1往復の時間は同じ
「重いおもりのほうが、はやくふれそう」——多くの人がそう思います。でも、実験するとおどろきます。おもりを重くしても、軽くしても、1往復の時間は変わりません。
糸の長さがどちらも同じなら、おもりが軽くても重くても、1往復にかかる時間はぴったり同じ。重さは、1往復の時間には関係ないのです。
✓理解チェック②
ふれ幅（角度）を変えても、1往復の時間は同じ
つぎはふれ幅。大きくふったほうがはやそうに見えますが、これも実験するとおどろきます。ふれ幅を大きくしても、小さくしても、1往復の時間は変わりません。
大きくふると、おもりは長い道のりを通ります。でもそのぶんスピードもはやくなるので、行って帰ってくる時間は、小さくふったときとちょうど同じになるのです。（※あまりに大きくふると少しずれますが、ふつうのふれ幅では同じと考えてよいです。）
えー、ぜんぜん信じられない！ 重くしても、大きくふっても、時間が同じなの？
ふしぎだよね。でも、これは実験ですぐ確かめられる、はっきりした事実なんだ。コツは「1つだけ変えて、ほかは同じにする」こと。重さを調べるなら、長さもふれ幅も変えずに、重さだけ変える。そうやって1つずつ調べると、「重さもふれ幅も時間に関係ない」「関係あるのは長さだけ」とはっきりわかるよ。
✓理解チェック③
1往復の時間を決めるのは「ふりこの長さ」だけ
では、何で時間が決まるのか。答えはふりこの長さです。ふりこの長さとは、支点からおもりの中心までの糸の長さのこと。これを変えると、1往復の時間がはっきり変わります。
短いふりこははやくふれ、長いふりこはゆっくりふれます。つまり、ふりこを長くすると、1往復の時間は長く（ゆっくり）になる。これがふりこのいちばん大事なきまりです。
→やり方
ふりこの「1往復の時間」を決めるのは——
- ふりこの長さ（支点からおもりまで）…これだけで決まる。
- おもりの重さ…関係ない（変えても同じ）。
- ふれ幅（角度）…関係ない（変えても同じ）。
だから「時間を変えたい」ときは、長さを変えるのがただ1つの方法です。
✓理解チェック④
よくある間違い
✕よくある間違い
おもりが重いほどはやくふれる／大きくふるほどはやい、と思ってしまう
重さもふれ幅も、1往復の時間には関係ない。時間を決めるのはふりこの長さだけ（長いほどゆっくり）
もう1つ注意。実験で調べるときは、1回に1つだけ条件を変えること。長さ・重さ・ふれ幅を同時に変えると、何が時間を変えたのかわからなくなります。「ほかは全部そろえて、1つだけ変える」が、正しく調べるコツです。
やってみよう（練習問題）
✏️ ふりこのきまり①（基本：何が変わる？）
長さが同じ2つのふりこ A・B があります。
- A は10g、B は30g のおもり。1往復の時間は、どちらがはやい？（同じならそう書く）
- A は小さくふり、B は大きくふる。1往復の時間は、どちらがはやい？（同じならそう書く）
答えと解説を見る
- 同じ（重さを変えても、長さが同じなら1往復の時間は変わらない）
- 同じ（ふれ幅を変えても、長さが同じなら1往復の時間は変わらない）
長さが同じなら、重さもふれ幅も時間に関係しません。
✏️ ふりこのきまり②（標準：何を変えればいい？）
ふりこが1往復する時間を「いまより長く（ゆっくり）」したいです。
- おもりを重くすれば、ゆっくりになる？
- ふれ幅を大きくすれば、ゆっくりになる？
- では、どうすればゆっくりになる？
答えと解説を見る
- ならない（重さは時間に関係ない）
- ならない（ふれ幅は時間に関係ない）
- ふりこを長くする（支点からおもりまでの糸を長くする）。長いふりこほど、1往復はゆっくりになります。
✏️ ふりこのきまり③（応用：実験の組み立て）
「おもりの重さは、1往復の時間に関係あるか」を正しく調べます。
- 重さ以外に、そろえておく（同じにする）条件を2つ書きましょう。
- 1往復の時間を正かくにはかるには、どうすればよい？
答えと解説を見る
- ふりこの長さと**ふれ幅（角度）**をそろえる。重さだけを変えて、ほかは同じにします。
- 10往復の時間をはかって10でわる。何回かはかって平均すると、もっと正かくになります。
「調べたいもの（重さ）だけを変え、ほかは全部そろえる」のが、正しい実験のしかたです。
家おうちの方へ
ふりこのつまずきは、ほぼ1つ——「重いほうが、大きくふったほうが、はやくふれる」という思い込みです。直感に反するので、言葉だけでは納得しにくい単元です。いちばんの近道は、おうちで実際にやって見せること。ひもの先におもり（消しゴムや小さな袋）をつけ、長さを同じにして「軽いとき・重いとき」「小さくふる・大きくふる」を比べると、1往復の時間がそろうことに本人がおどろきます。そのうえで、糸を長くしてゆっくりになるのを見せれば、「時間を変えるのは長さだけ」が体で分かります。10往復ではかって10でわる方法も、いっしょにやってみてください。「調べたいもの以外はそろえる（変える条件は1つ）」という実験の考え方は、理科ぜんたいで一生使う力になります。
ふりこのきまりは、たった1行——「1往復の時間は、ふりこの長さだけで決まる」。重さもふれ幅も関係なく、長くすればゆっくりになる。この意外な事実が、ふりこ時計やメトロノームを支え、中学の「運動」の学びへとつながっていきます。
📌 1分まとめ（声に出して読もう）
- ふりこが1往復する時間は、ふりこの長さ（支点からおもりまで）だけで決まる。
- おもりの重さを変えても、1往復の時間は変わらない。
- ふれ幅（角度）を変えても、1往復の時間は変わらない。
- ふりこを長くすると、1往復は長く（ゆっくり）になる。
- ふりこ時計やメトロノームは、この「長さで時間が決まる」きまりを利用している。
よくある質問
ふりこのきまりとは何ですか？
ふりこが1往復する時間は、ふりこの長さ（支点からおもりの中心までの長さ）だけで決まる、というきまりです。おもりの重さやふれ幅（角度）を変えても、1往復の時間は変わりません。ふりこを長くすると、1往復の時間は長く（ゆっくり）になります。
大きくふったほうが、1往復の時間ははやくなるのではないですか？
いいえ、ふれ幅を変えても1往復の時間は変わりません。大きくふるとおもりは長い道のりを通りますが、そのぶんスピードもはやくなるので、行って帰ってくる時間は、小さくふったときとちょうど同じになります。時間を決めるのは、ふりこの長さだけです。
おもりを重くすると、1往復の時間は変わりますか？
変わりません。糸の長さが同じなら、おもりが軽くても重くても、1往復にかかる時間はぴったり同じです。重さは1往復の時間には関係なく、時間を決めているのはふりこの長さだけです。
1往復の時間を正かくにはかるには、どうすればよいですか？
1往復はあっという間で、1回だけはかるとずれが大きくなります。そこで、10往復の時間をはかって、それを10でわると、1往復の時間が正かくにわかります。たとえば10往復が15秒なら、15÷10＝1.5秒です。何回かはかって平均すると、もっと正かくになります。
なぜふりこの1往復の時間は、長さだけで決まるの？
おもりの重さやふれ幅を変えても1往復の時間が変わらないことが、実験ではっきり確かめられるからです。たとえばふれ幅を大きくするとおもりの通る道のりは長くなりますが、そのぶんスピードもはやくなるので、行って帰ってくる時間は同じになります。残る条件はふりこの長さだけで、長くすると1往復はゆっくりに、短くするとはやくなります。
ふりこのきまりは、身のまわりのどこで使われていますか？
ふりこ時計とメトロノームが代表的な例です。ふりこ時計は、長さが同じなら1往復の時間がいつも同じというきまりを使って、規則正しく時をきざみます。メトロノームは、おもりの位置を動かして「ふりこの長さ」を変えることで、テンポのはやさを調節しています。ブランコも一種のふりこで、大きくこいでも小さくこいでも1往復の時間は同じくらいになります。