埼玉よせなべ物理サークル会誌124号

(旧 教材・教具を工夫する会)

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第124号抜粋

1.124回例会の案内 

2.次回以降の予定

3.LEDを使った音波のレベルメーターの製作と実験
 田野倉宏和先生(東京純心中・高等学校)が私学教育研究所紀要に発表された研究の一つです。(前回の連絡誌で項目と連絡先紹介)
 要約:音の干渉、音の回折効果、屈折、反射にLEDを使ったレベルメータを用いることで、音波の強弱、伝わり方を、耳とともにLEDの点滅で知ることができる。
 音センサはクリスタルイアフォン、音源は低周波発振器にスピーカをつなぎ1700Hz程度で音を出した。
・音の干渉では2つのスピーカの音をレベルメータでとる。
・音の回折効果では熱いガラス板2枚2cmくらいあける。
・音の屈折は直径80cmの風船中に2酸化炭素をいれ風船の半径分離した音源からの音を風船の後ろで強い点を探す。
・音の反射はガラス板に反射させる。
・レベルメータはBA681Aを使ったもの。

4.情報広場
 新聞記事「液体も磁石につきます」「室内で飛ばせるブーメラン」
 資料提供 深田利夫先生(浦和工業高)

「液体も磁石につきます」朝日夕刊1995/09/13
 上下のSN極の磁石に引き寄せられて富士山のような形状になった液体の紹介。
東大工学部北沢宏一教授によるもの。水溶液にこれとは混ざらないほぼ比重の等しい有機溶媒を重ねる。磁場をかけると、水溶液は盛り上がり有機溶媒はおしのけられ左右に分かれる。比重が等しい液体の場合は重力の影響が少なく小さな磁場で大きく曲がる。水だけの場合の水面の変化0.1mm以下に対して20mm近くと大きく曲がる。磁性の差によってどちらが引き寄せられるかが決まる。

「室内で飛ばせる紙製ブーメラン」
大阪経済大学経営学部の西山豊助教授による3枚翼ブーメラン。厚めの画用紙か、菓子箱の紙に 図(省略)の寸法の型紙を写し取り切り抜く。3枚の翼の片側を点線部分に沿って山織りにして角度をつけてできあがり。投げ方のこつは「立て投げ」「回転」でブーメランを顔側に向けて立て、手首をうまくきかせ回転をつけ、目の高さに投げると良い。

5.授業プリント
「運動量を中心にした力学の展開 その4(最終回)」
 根本和昭先生(日立第一高校)10ページのうち7から10ページ

p.7 運動量について
p.8 「運動量についての」計算
p.9 運動量保存の本質
p.10 「運動量保存の本質」の計算(以下に抜き出し)
 Q0.「運動量の保存」が成立すれば、「運動の第一法則(慣性の法則)」が成り立つことを示せ。
 Q1.20Dの運動量を持っている物体に、力を0.20s間作用させたところ、物体の持つ運動量は50Dに変化した。
 (1)物体が受けた力積はいくらか。
 (2)物体が受けた力はいくらか。
 Q3.水平にv1=20m/sで飛んできた質量0.25kgのボールが、壁に衝突してv2=-20m/sで水平に跳ね返った。(衝突時間は0.10sであった。)
 (1)ボールが持つはじめの運動量はいくらか。
 (2)ボールが壁から受けた力積はいくらか。
 (3)ボールが壁から受けた力はいくらか。
 (4)壁がびーるから受けた力はいくらか。
Q3.スケート靴をはいた60kgの大人と40kgの子どもが摩擦のない氷の上で向き合って立っている。はじめ静止していた2人が互いに押しあったところ、大人は2.0m/sの速度で運動した。(大人の運動の向きを正とする)
 (1)この時、大人の持つ運動量はいくらか。
 (2)この時、子どもの持つ運動量はいくらか。
 (3)この時、子どもの持つ速度はいくらか。

6.水玉風船を使った実験
  湯口秀敏(浦和一女)
(1)はじめに:
 水玉風船は皮が薄くて軽いので普通の風船より使いやすい面があります。値段も安いので一人一人に渡して実験させることができます。入手先はスーパーマーケットや小学校の前にある小さな文房具屋さんなどです。

(2)静電気の実験:
 水玉風船をせーたーなどでよくこすると帯電して体にくっつきます。何でこすると正に帯電するか負に帯電するかとかはきちんと調べていません。実はここに紹介する実験のうちイ.については正と実験でやってみたところ風船と帯電体がくっついたままになってうまく行かないことがありました。原因はよくわからないままです。

ア.電気振子:
 2個の水玉風船に意図をつけて吊るし、よく帯電させます。周囲にものがあるとすぐくっついてしまいますので糸は棒の先などに縛り付けてください。
 遊び方の例:
 a.風船に手を近づけるとまるで生き物のように寄ってきます。
 b.2つの風船の間に手を差し込むと2つの風船が寄ってきます。手を入れたままですと風船は手にくっついてしまいます。風船が近づいたと同時に手を抜くと風船はぶつかってまた離れていきます。

イ.風船の空中浮揚:
 水玉風船と帯電体(発泡スチロールの板など)をよくこすって帯電させます。風船を放り投げ、下から帯電体を近づけます。水玉風船は空中をふわふわ漂います。帯電体は別の水玉風船でもできますが、できれば大きいものがよいようです。ちいさなものですと風船が手や体にくっついてしまうことがあります。
(注)この実験は薄い金属箔を使うとか、シャボン玉でやる方法がよく知られています。特にシャボン玉を使った空中浮揚については米村傳次郎先生(都立小金井北高)が詳しく紹介しています。

(3)液体窒素による実験:
 液体窒素でいろいろなものを凍らせる実験のときに使います。液体窒素の中に入れるとあっという間にぺちゃんこになります。外に出すとすぐ膨らみだしますが、ときどき割れることがあります。生徒ははじめびっくりしますがべつにきけんではありませんのですぐに慣れて何度もやっていました。
 実験の感想の一つを紹介します。「風船を入れるとペッチャンコにしぼんでしまったので、空気は冷えると縮むことが目に見えて分かりました」
 普通の風船でもできないことはありませんが大きいので容器がどうしても大きいものが必要になってしまいます。当然液体窒素もたくさん必要になります。
 なお、「楽しいふうせんの科学 伍井一夫著 新生出版」におもしろい実験が出ています。

7.おもちゃの紹介 第2回目 湯口秀敏
 「鳥のモビール」
 中国の観光地でよく見かけました。値段は日本円で50から150円位です。日本でも観光地、特産展示場に置いてあります。(私は秩父市駅の特産展示場でかいました)値段は300から400円。台湾製です。
 翼の両側に鉄製のおもりが入っていて安定するようになっています。回転させると、わりと長い時間回り続けます。
 授業ではまだ使っていませんが、回転数、かく速度の簡単な測定をやらせようかと思っています。

8.第123回例会の内容
  11/8(土) 15:30から19:00
  場所:浦和第一女子高

(1)Science Snackbookの紹介 (千野)
 エクスプロラトリアム(アメリカの科学博物館)からでている本です。1冊札4430円 。博物館で展示されているもののうち、学校でも作れるものを詳しく紹介してあります。

(2)本の紹介「熱機関 ジョン・F・サンドフォート著」
 (宮島龍興・高野文彦訳)
 河出書房新社 SSS現代のかが句25 日本物理教育学会編
 ニューコメンについて、ワットのやったこと、仕事の概念など。

(3)博物館の話
 大阪市立科学博物館などについての話

(4)簡易分光器 (石井)
 新しい回折格子にあわせた簡易分光器の紹介です。

(5)光ファイバー結束線 中村理科17000円(西尾)
 直径0.5mmの光ファイバーを331本結束したものです。両端の切断面が磨かれていて、一端を文字や絵に当てるともう一方の面に像が現れます。「テレビ石」と似ています。例会では実像なら投影できるのではないか、という意見がでて(石井先生)やってみました。不安定ながらも見ることができました。

(6)電磁石 中村理科
 単一電池1個で60kgまで耐えられるという電磁石です。電流を測定したところ、訳1.5A流れていました。

(7)水玉風船を使った実験 

(8)電磁現象実験器
 古くからある実験装置の紹介です。

9.おわりに   

(1)「求む情報」
 新聞記事、本の紹介や感想、何でも結構です。気軽にお寄り下さい。新聞記事のことに関してですが、私(湯口)の家は朝日新聞を取っていますのでどうしても情報源が片寄ってしまいます。それに朝日新聞の記事でも見過ごしてしまうことがよくあります。おもしろい記事がありましたらぜひ送って下さい。

(2)会の名称変更について
 以前からときどき会の名称変更のことが話題になっています。前回の例会の後の飲み会で

  「(埼玉)よせなべ物理サークル」

という案がでました。どうでしょうか?



 サークルニュースの抜粋、要約、転載は北村が行いました。ニュースの原文・図など詳しい内容を知りたい方は、直接湯口先生まで連絡をとって下さい。


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