高度トラッキング

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目的：

モデルロケットの高度を認知するために幾何学を使用する。

論題：

軌道追跡（高度測定）

説明：

この活動で、生徒は打ち上げ地点から離れた位置から、ロケットが到達した地点の仰角を測定する。角度はグラフにプロットして、高さを読み取る。

編集者：

Roger Storm,NASAグレン研究センター

材料と用具：

高度測定器サンプル図
木綿糸か軽量の紐
使い古しのファイルホルダーかハガキ
木工ボンド
セロファンテープ
小さな座金（または穴あきコイン）
ハサミ
定規と巻尺

手順：

高度測定器を作る
１、単色の紙に、高度測定器の図面をコピーする。キリトリ線で切る。そして準備した厚紙に貼り付ける。斜線（ハッチング部）には接着剤を塗らないこと。また厚紙に貼り付けないこと。
２、はみ出した部分の厚紙を切り取る。
３、パターン斜線部を筒状に丸めて、線に沿ってテープで貼る。紙を探査鏡筒のように形作る。
４、分度象限儀（四分円）の頂点に小さな穴をあける。
５、高度計算器を切り抜いて、四分円の頂点に穴をあける。２つの穴が一致するように高度計の裏面に高度計算器を接着剤で貼り付ける。
６、穴に木綿糸を通す。計算器側で糸に結び目を作る。
７、図示のように座金を糸にぶら下げる。これで高度計は完成。

手順：

高度測定器を使用する
１、ボトルロケットまたは水ロケットを打ち上げる開けた場所を選定する。
２、打ち上げ地点から正確に30ｍ距離をはかり、高度測定点を設置する。
３、ロケットが打ち上げられたら、測定者は探査筒の中を覗きながら、その中にロケットを捕捉する。高度計はピストルのように持つ。ロケットが最高点に達したとき、その方向に測定器を向けて固定する。２人目の生徒に糸と測定器が示す角度を読み取らせる。

手順：

高度を決める
１、ロケットが到達した高さを決めるために、高度計算器を使用する。糸を計算器側に引き出す。高度測定計と同じ角度になるように糸を合わせる。
（サンプル図を参照すること）
２、ロケットの高度を読み取る。高度は弦と垂直線の交点の値として読み取ることができる。ロケットの達した高度を決定するために、測定器を持っている人の身長を加える。

討議：

この活動は、簡単な三角法を用いて、ロケットが達した高度を測定し算定する。この手法の基本的な前提は、ロケットが打ち上げ点の上空にまっすぐ存在するということである。ロケットが垂直方向以外に飛んだなら、測定の正確さは減少する。例えばロケットが測定点の方に飛ぶと、実際達した高度より、測定値が大きくなる。他方ロケットが観測点より遠くに飛ぶと、測定値は実際より低い値となる。測定の正確さは、測定点を１つ以上にすることで、向上することができる。２番目、３番目の異なった方向から測定する。得た測定結果を平均する。

学習要点と質問：簡単にひとりひとりの生徒がそれぞれ高度計を製作することが可能な活動である。実際のロケット打ち上げを行う場合に、打ち上げ班と測定班に分かれて実施すると良い。飛行するロケットを測定する前に、正確を期すために建物や旗ざおなど、高さが分っているものを高度測定練習をする。高度測定器を使いこなすには、実際のロケットで２〜３回の測定体験を行ってなれる必要があるかもしれない。ひとつの測定点で２〜３人ずつ計っても良い。
高度測定器を持っている人の身長を加算する理由を考えてみよう。モデルロケットのカリキュラムガイドで、市販の測定器と更に洗練された測定方法／解析方法について解説しているので参照されたい。そ活動には、仰角と水平角の観測方法、三角関数を利用した、２点測定法による誤差の消去などを含んでいる。

警告：

参考：

標準的な高度測定器サンプル（型紙）

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