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学習・あそび

遊び方と説明

落ちる定規で反応時間をはかる

理科の定番実験「落ちる定規をつかむ」を、理科室の机の上で。電磁石につるされた1mものさしが落ちたら、画面をタップ（スペースキー）。その瞬間に指がとじて、つかんだ目盛り d [cm] から反応時間 t = √(2d/g) がわかります。定規は本当の重力加速度 9.8 m/s² で落ちるので、目盛りと時間の換算はぴったり一致します。はじめは合図あり（電磁石がカチッと光ってから落ちる）の練習で、慣れたら合図なしの本番です。色が変わったら押す「ランプ」と、2本の定規で競う「2人対戦」もあります。

すぐ遊べる反射神経テスト・2人対戦はこちら → 反射神経バトル

さっきの結果

定規をつかむと、結果がここに出ます。

最近の記録（定規・新しいものほど右）

まだ記録がないよ
定規の自己ベスト（5回の平均）−
ランプの自己ベスト（5回の平均）−

落ちた長さと時間のグラフ

定規がはなれてからの時間（横）と、落ちた長さ（縦）。曲線は d = ½gt²。金の点が、あなたが定規をつかんだところです。時間が2倍になると、長さは4倍になります。

cm → 秒の早見表

つかんだ長さ反応時間
2 cm0.064 秒（64 ms）
5 cm0.101 秒（101 ms）
8 cm0.128 秒（128 ms）
10 cm0.143 秒（143 ms）
12 cm0.156 秒（156 ms）
15 cm0.175 秒（175 ms）
18 cm0.192 秒（192 ms）
20 cm0.202 秒（202 ms）
22 cm0.212 秒（212 ms）
25 cm0.226 秒（226 ms）
30 cm0.247 秒（247 ms）
35 cm0.267 秒（267 ms）
40 cm0.286 秒（286 ms）
45 cm0.303 秒（303 ms）
50 cm0.319 秒（319 ms）
60 cm0.350 秒（350 ms）
70 cm0.378 秒（378 ms）
80 cm0.404 秒（404 ms）
90 cm0.429 秒（429 ms）
100 cm0.452 秒（452 ms）

計算は t = √(2 × d ÷ g)。d はメートルになおして入れます（20cm → 0.2m）。g = 9.8 m/s²。

詳しい数値

定規でつかんだ回数−
平均（すべての回）−
真ん中の値（中央値）−
ばらつき（標準偏差）−
いちばん速かった回−
ランプで押した回数・平均−
フライングした回数−
定規が落ちきった回数−

この記録には、画面に絵が出るまでの時間と、タッチ（クリック）が伝わるまでの時間がふくまれます。画面のコマのずれは、計算でとりのぞいています（使い方の「計測のしくみ」）。

記録

記録とトロフィーは、このブラウザの中だけに保存されます。

TROPHIES 0 / 0

    トロフィーは、このブラウザに保存されます。

    落ちる定規で、反応時間がわかるわけ

    支えをはずした物は、重力でどんどん速くなりながら落ちます（自由落下）。はなしてから t 秒のあいだに落ちる長さ d は、 d = ½ × g × t²。g は重力加速度で、地球ではおよそ 9.8 m/s² です。 定規が落ちはじめてから指がとじるまでの時間が反応時間なので、つかんだ目盛り d がわかれば、t = √(2d ÷ g) で反応時間が計算できます。

    たとえば 0.1秒なら 4.9cm、0.2秒なら 19.6cm、0.3秒なら 44.1cm。時間が2倍になると、落ちる長さは4倍になります。 落ちはじめはゆっくりなので、速い人ほど1cmの差が大きな時間の差になります。机の上の定規の右側には、この計算で入れた秒の目盛りがあり、下にいくほど間がつまっています。

    人が目で見てから手を動かすまでには、およそ0.2秒かかります。目に入った光が信号になって脳に伝わり、脳が「つかめ」と命令を出し、それが神経を通って指の筋肉にとどくまでの時間です。 熱いものにさわって思わず手を引っこめる「反射」は、脳を通らずにせきずいで折り返すので、もっと速く起こります。

    使い方

    遊び方

    • 定規（1人）：「構える」を押すと、手ぶくろの指が定規の0cmのところで開きます。はじめの5回は合図ありの練習で、電磁石のランプがカチッと鳴って黄色く光り、そのあと少しして定規が落ちます。練習が終わると合図なしになり、何秒か待つと電磁石がいきなり定規をはなします（左上の「合図」ボタンで、いつでも切りかえられます）。落ちはじめたら、すぐに画面のどこかをタップ（スペースキー・Enterキーでも）。指がとじたところの目盛りが、つかんだ長さです。5回はかると、いちばん遅い1回をのぞいた4回の平均で、チーター級・ハヤブサ級・ネコ級・イヌ級・パンダ級の動物ランクが出ます。合図ありの回は、自己ベストには入れません。
    • フライング：定規が落ちる前に押すとフライングです。落ちてから0.1秒より早いタップも、予想で押したとみなしてフライングにします。
    • ランプ（1人）：左上で「ランプ」を選ぶと、反射神経バトルと同じ「色が変わったら押す」テストです。赤のあいだは待って、緑になったらすぐタップ。反応時間と、定規なら何cmにあたるかが出ます。
    • 2人対戦：左上で「2人」を選ぶと、机の両はしに定規が2本ならび、同時に落ちます。短くつかんだほうに1ポイント、先に5ポイントで勝ち。パソコンは A キーと L キー、スマホ・タブレットは1台を2人ではさんで、画面の下半分と上半分をタップします。電磁石が「ガタッ」とゆれるひっかけで押すと、相手のポイントです。
    • 視点を動かす：構えていないときに背景を横にドラッグすると回りこめます。上下にドラッグする（スマホは2本指で上下になぞる）と視点の高さが変わり、机の下ものぞけます。トラックパッドのピンチ、Ctrl（⌘）＋ホイール、スマホの2本指で寄れます。背景をダブルクリック（ダブルタップ）すると元の視点に戻ります。
    • 机の上の小物：ストップウォッチ・メトロノーム・チーズ・ハエたたきは、ドラッグで動かしたり、クリック（タップ）して動かしたりできます。壁の早見表をクリックすると、cm と秒の表が開きます。部屋のあちこちに、ちょっとしたしかけもあります。
    • 詳しくモード：cm→秒の早見表、平均・中央値・ばらつきなどの数値を確認できます。

    計測のしくみ

    画面の定規は、電磁石がはなした時刻 t0 からの経過時間で、毎回 d = ½gt² を計算して描いています。押した時刻は、タップやキーの入力についている時刻（イベントのタイムスタンプ）を使うので、画面のコマの区切り（1/60秒など）にしばられません。 また、絵は「描いた次のコマ」で画面に出るので、t0 は「定規が動いた絵が画面に出る時刻」の見積もり（描きはじめの時刻＋1コマ）にそろえています。こうしないと、毎回1コマぶん（60Hzの画面で約0.017秒、0.2秒のときで約3cm）長く出てしまいます。 それでも、画面そのものが光るまでの時間や、タッチパネルが指を感じるまでの時間は測れないので、本物の定規より少し長めに出ることがあります。

    反応の豆知識

    • 人の光の合図への反応は、平均でおよそ0.2〜0.25秒。0.15秒をきれたらかなりの速さです。
    • 音への反応は、光への反応より少し速いといわれます。陸上競技のスタートが「音」なのも納得です（このページの合図は、目で見るものだけにしています）。
    • 反応時間は、眠さや集中で変わります。何回かくり返すと、練習の効果で記録がそろってきます。

    よくある質問

    定規をつかんだ長さから、どうして反応時間がわかるのですか？
    手をはなした定規は、重力でだんだん速くなりながら落ちます。はなしてから t 秒で落ちる長さ d は、d = ½ × g × t²（g は重力加速度で約9.8 m/s²）で決まっています。つかんだときの目盛りが d なので、この式を逆に使って t = √(2d ÷ g) と計算すると、合図（定規が落ちはじめた瞬間）から指がとじるまでの時間＝反応時間がわかります。たとえば 20cm なら約0.20秒、5cm なら約0.10秒です。
    画面の定規は、本当の速さで落ちていますか？
    はい。画面の定規は、はなした時刻からの経過時間を使って、毎回 d = ½gt² の式で位置を計算して描いています（g = 9.8 m/s²）。1コマずつ動かす量を足していく方法ではないので、画面がカクついても落ち方はずれません。定規の左側の cm の目盛りと、右側の秒の目盛り、そして表示される反応時間は、どれも同じ式から出ているので一致します。
    大人の平均はどれくらいですか？
    目で見て手を動かす反応は、大人でおよそ0.2〜0.25秒といわれます。定規なら約20〜30cmです。この実験は画面とタッチ（クリック）を使うので、画面に絵が出るまでの時間や、タッチが伝わるまでの時間が少し足され、本物の定規より少し長めに出ることがあります。前の自分や友だちと、同じ端末でくらべるのがおすすめです。
    0.1秒より速くつかむと、フライングになるのはなぜ？
    目で見たことが脳に伝わり、指を動かす命令が筋肉にとどくまでには、どんなに速い人でもおよそ0.1秒かかります。それより速いのは「見てから」ではなく「そろそろ落ちそう」と予想して押した、ということです。陸上競技のスタートでも、号砲から0.1秒より早く動くとフライングになります。このページも同じ考え方で、0.1秒（約4.9cm）より早いタップはフライングにしています。
    定規がつかめません。
    はじめての5回は「合図あり」の練習です。電磁石のランプがカチッと鳴って黄色く光ったら、0.7〜1.4秒後に定規が落ちます。光ったらすぐ押すのではなく、定規が落ちはじめるのを見てからタップしてください。1mの定規は約0.45秒で指の間を通りすぎるので、それより遅いと落としてしまいます。練習が終わると合図なしになりますが、左上の「合図」ボタンで、いつでも合図ありにもどせます。合図ありの回は、自己ベストには入れていません。
    色が変わったら押す「反射神経テスト」はどこですか？
    赤から緑に変わったらタップする反射神経テスト（動物ランクつき）と、1台を上下に分けて遊ぶ2人の早押しバトルは、「反射神経バトル」（/reflex/）にあります。開いたらすぐに遊べます。このページの「ランプ」でも、同じ「色が変わったら押す」テストを3Dのランプで試せます。
    2人対戦はどうやって遊びますか？
    左上で「2人」を選びます。机の両はしに定規が1本ずつ用意され、2本が同時に落ちます。パソコンでは左の人が A キー（または画面の左半分）、右の人が L キー（または右半分）。スマホ・タブレットは1台を2人ではさみ、下の人が画面の下半分、上の人が上半分をタップします。短くつかんだほうに1ポイント、先に5ポイントとった人の勝ちです。電磁石が「ガタッ」とゆれるひっかけもあるので、あわてずに。
    記録はどこに保存されますか？
    自己ベストやトロフィーなどの記録は、お使いのブラウザの中にだけ保存され、サーバーには送信されません。下のパネルの「記録をリセット」で消すこともできます。
    3Dが表示されません。
    このページはWebGLという仕組みで3Dを描いています。古いブラウザや、WebGLが切ってある端末では表示できません。ブラウザを最新にするか、別の端末でお試しください。下の早見表とグラフは、3Dが出なくても読めます。