ものさしが何cm落ちたら、反応時間は何秒？
ものさしが落ちたきょりから、反応時間（見てから手が動くまでの時間）を計算できます。目安は次のとおりです。
| 落ちたきょり | 反応時間 | 落ちたきょり | 反応時間 |
|---|---|---|---|
| 5cm | 約0.10秒 | 25cm | 約0.23秒 |
| 10cm | 約0.14秒 | 30cm | 約0.25秒 |
| 15cm | 約0.17秒 | 40cm | 約0.29秒 |
| 20cm | 約0.20秒 | 50cm | 約0.32秒 |
人が目で見てから手を動かすまでの時間は、約0.2秒と言われます。2人で本物のものさしを使ってはかると、15〜25cmくらいでつかむ人が多くなります。授業の記録の例では、5回の平均が17.8cm（約0.19秒）でした。30cmのものさしをつかめなかったときは、反応時間が約0.25秒より長かったということです。
どうして落ちたきょりで時間がわかるの？
手をはなしたものさしは、地球に引っぱられて、だんだん速くなりながら落ちます。落ちはじめてからの時間が決まれば、落ちるきょりも決まります。0.1秒で約5cm、0.2秒で約20cm、0.3秒で約44cmです。時間が2倍になると、落ちるきょりは4倍になります。
ものさしが落ちるのを見てからつかむまでには、目で見る→信号が神経を通って脳に伝わる→脳が「つかめ」と命令する→信号がせきずい・神経を通って手の筋肉に伝わる→指が動く、という順番があり、そのぶん時間がかかります。
おうちの方向けに言うと、空気の抵抗を無視できるとき、自由落下のきょりは d＝½gt²（g＝9.8m/s²）なので、反応時間は t＝√(2d/g) で求められます。中学2年生の理科「刺激と反応」で、意識して行う反応（感覚器官→感覚神経→脳→運動神経→筋肉）にかかる時間を調べる実験として取り上げられます。熱いものにさわったときに思わず手を引っこめる反射は、脳を通らずにせきずいから命令が出るので、もっと短い時間で起こります。
おうちでの実験のやり方
- 30cmか50cmのものさしを用意する。2人1組になり、1人がものさしの上のはしを持って、まっすぐ下にたらす。
- もう1人は、ものさしの0cmのところに親指と人さし指を、ふれないように少し開いてかまえる。
- 持っている人は、合図をしないで、好きなときに手をはなす。かまえている人は、落ちはじめたらすぐにつかむ。
- つかんだところ（指の上のふち）の目もりを読んで、落ちたきょりを記録する。5回くり返して平均を出し、上の表で反応時間にかえる。
- このシミュレーターでもはかって、くらべてみる。
長いものさしや竹のものさしを使うときは、ふり回したり、人の顔の近くで落としたりしないようにしましょう。足の上に落ちないように、つかむ人は手を体の前に出して行います。
自由研究のまとめ方のヒント
条件を1つだけ変えてくらべると、わかりやすい研究になります。たとえば「目で見る」と「音を聞く（目をとじて、はなす人が『はい』と言う）」、「きき手」と「反対の手」、「1回目〜5回目（なれてくると速くなる？）」、「朝と夜」などです。5回の平均を表にして棒グラフにし、どの条件が速かったか、なぜそうなったかを考えてみましょう。家族にも協力してもらって、年れいによるちがいを調べるのもおもしろいテーマです。
よくある質問
シミュレーターでは、本物のものさしより長い時間になるのはなぜですか？
画面にものさしが表示されるまでの時間や、画面をさわってから反応が伝わるまでの時間（あわせて0.05〜0.1秒くらいのことが多い）が、反応時間にふくまれるからです。本物のものさしの結果とくらべて、どれくらいちがうかを調べるのも研究になります。
目で見るのと、耳で聞くのでは、どちらが速いですか？
人によってちがいますが、音への反応のほうが少し速い（0.15〜0.2秒くらい）と言われることが多いです。このシミュレーターの「耳で聞く」は、スマホやパソコンのスピーカーから音が出るまでのおくれもふくむので、おうちの機械によって結果が変わります。
30cmのものさしでつかめませんでした。おそいのですか？
30cmのものさしは約0.25秒で落ちきってしまいます。はじめてのときや、つかれているとき、よそ見をしたときは、0.25秒をこえることはめずらしくありません。50cmのものさしを使うと、最後までつかみやすくなります。
ふりこの時間をはかるとき、10往復をはかるのはなぜですか？
ストップウォッチを押すときにも、反応時間ぶんのおくれ（約0.2秒）が出るからです。10往復をまとめてはかって10でわると、1往復あたりのずれが小さくなります。振り子シミュレーターで、1往復の時間をたしかめられます。
この実験に使えるもの
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