記録タイマーの使い方：仕組み・テープのセットと読み方を解説

物理学では、物体の運動を調べるときに便利な装置として「記録タイマ」という機械があります。

この記録タイマは、紙に点を打ちながら物がどのように動いているのかを記録することができます。そして、その打った点から、物がどれだけ動いたか（移動距離）やどのくらい時間が経過したのかを見ることができます。

ここでは、記録タイマーについて詳しく紹介します。

記録タイマーとは？

記録タイマには、いくつか種類があるのですが、中でもよく使われるのが電磁式または電気火花方式というものです。

電磁式は振動する打点部でテープに点を付け、放電式は専用の導電性テープに短い放電で記録します。両者の仕組みや必要なテープは同じではありません。

一定の時間間隔で付いた点を使って、物体の移動距離と時間の関係を調べます。ここでは実測の図や写真を掲載していないので、具体的な構造やセット方法は使う機種の説明書で確認しましょう。

また、現在は電子式のものも販売されていますので、ぜひ一度見てみてくださいね！

今までは、記録タイマを使って物体の動きを記録していましたよね？しかし、実は東日本と西日本では少し違うのですよ。

それは、使用している電源の周波数です。

電源に同期して打点する50Hz用・60Hz用の機種では、地域の電源周波数と機器の仕様を合わせます。すべての記録タイマーが周波数を切り替えられるわけではありません。

例えばナリカの放電式α-2は50Hz用と60Hz用の仕様があります。隣り合う点の時間間隔は、50Hzなら1/50秒、60Hzなら1/60秒です。電子制御式など別方式では、機器に表示された打点周波数を使います。

記録タイマーを使うときは、まず、記録テープをセットしなければなりません。

準備方法は機種ごとに異なります。放電式には専用テープが必要なものがあり、普通の紙テープでは記録できません。電源を切った状態で、説明書に示された向きにテープを通し、運動する物体に固定します。ネジの調整を自己判断で行わず、授業では指導者と説明書の手順を確認してください。

等しい時間ごとに区切ると、テープの長さを比較して速さの変化を見やすくなります。点の個数と、点の間の区間数を取り違えないことが大切です。

隣接する区間をn個まとめ、打点周波数をf Hz、区間の長さをdとすると、経過時間はn/f秒、平均の速さはd÷(n/f)です。例えば50Hzで5区間、60Hzで6区間なら、どちらも0.1秒になります。

説明用に0.1秒の区間が3cmだったとすると、平均の速さは0.03m÷0.1s＝0.3m/sです。これは計算例で、掲載していない実験結果を示すものではありません。区間内で速さが変わるとき、この値は瞬間の速さではなく区間の平均になります。