よせなべ物理136号

よせなべ物理サークル会誌136号

(旧 教材・教具を工夫する会)

ホームページへ

よせなべサークルニュースへ


第136号抜粋

1.136回例会の案内 


2.次回以降の予定


3.ゾートロスコープ

      青森県弘前中央高校 野呂 茂樹

 下図を200%(サークル誌の場合)、厚紙(片面黒の工作用紙が便利)に貼り、切断し、組み立てる。

「製作例」
1)円盤とフィルムケースのふたに直径4mmの穴を開け、ハトメで接着する。
2)フィルムケースのそこを開け、15cm程度の竹ぐしを通し、輪ゴムで滑らないようにする。







4.エイムズの不思議な部屋を作りませんか。

      青森県弘前中央高校 野呂 茂樹

 ゆがんだ六面体の部屋(箱)があります。こちら側の覗き穴から覗くと、向こう側の壁の左眼には小人が右隅には巨人が立っています.
 左隅の小人が右隅に向かって歩き始めると段々大きくなっていき、ついには右隅の巨人と同じ大きさになるではありませんか。
 実は、2人とも同じ大きさなのです・

 原寸大の図(模型です)が欲しい方は、80円切手6枚をお送りください。
 〒036 弘前市蔵主町7−1
  青森県立弘前中央高校
       野呂茂樹
TEL/FAX 0172−35−5000

参考文献
「不思講なものをつくろう」藤澤英昭 小峰書店
「アイマジックパズル82」馬場雄二 講談社BLUEBACKS
「錯覚のワンダーランド」鈴木光太郎 開東出版社

5.だれか録画してありませんか

     青森県立弘前中央高校  野呂茂樹
 NHK教育テレビでオーロラについてシリーズで放送されています.
10月〜12月NHK人間大学「オーロラ・極地の科学」
 講師=赤祖父俊一
 時間 木曜22:40〜23:00
    水曜14:30〜15:00(再放送)
もし、録画されている方がおられましたらお知らせください。

6.音反動車について 金沢錦丘高校 竹中功先生より


(1)おたより
 拝啓、修学旅行の引率.ご苦労さまでした。さぞかし.お疲れのことと拝祭いたします。
過日は,「音反動車」の原稿をサークルニュースに掲載していただきましてありがどうございました。そして,今月のサークルニュースにて,小暮陽三先生の明解な解答を示していただき.とても感謝しています。私は、むづかしい数式を展閣した説明よりも,高校生にも理解てきる範囲での,今回の解説を気に入っています。湯口先生ばどうお考えになっておられるでしょうか。私には,これで正解が出たような気がします。
 しかし,不可解な点も少し残っています。サークルニュースを送っていただいた後で.秋月の気圧計を使って,以下のように,節の部分の圧カ変化を調ぺてみました。圧力変化は.理論式で求まった共鳴周波敷677Hzで最大をむかえ.理論式のすごさにびっくりしました.ところが,圧力の乎均値は,外気圧に等しいようです。そして,ビンポン玉の音反勤車が,最も良く回転するのば740Hzで.そのときの圧力変化は、あまり強くありません。気圧計の感度など.計測方法に間題があるのでしょうか・・・・。オカシイナァー?



 さて,今回の貴サークルヘの投稿と,その返答をいただいだ経緯を振り返って,あらためて,サークル活動のすごさを思い知らされました。一人では,解決できそうもなかった問題が.こんなに早く解けてしまうなんて、ビックリです。「物理教育」や「物理教育通信」への投稿では.とてもこんな芸当は期待できそうにありません。能登半島の田舎で、たった一人でもんもんどしでいる私には.貴サークルとの交流がどても貴重なものになっています。一年に一度くらいしかお会いするこどができませんが,今後とも末永くお付き合いください。    敬具
           金沢錦丘高校
              竹中功

(2)ファックス
 拝啓、昨日、物理教育通信が届きました.夏の研究大会に、参加できなかったことが,悔やまれます。さて.先日.気圧計を使っだ実験の結果をお知らせしましたが,その後.圧カ計の感度に問題があるような気がして,実験をやり直してみました.今回は,圧カ計を使用せずにコンデンサーマイクロフォン(以下.CM)を使いましだ.CMは、室気の圧カ変化に感じますから.圧カのセンサーとして役立ちます.
 実験に使った回路と,オシロスコープに現れた結果を報告いたします.







 この測定回路では,P点の圧カが高くなったとき.OUTで負の出カが現れるので,オッシロでの表示は、インバースをかけて、上下を反転させてあります。

 やはり、ピンポン玉の中の圧カの時間平均値は、外気圧を越えるようです。しかし.正確な共鳴周波数でないところでの回転数のピークは依然として解決できていません。
 暑さがだんだんきびしくなってきました。私は風邪をこじらせてしまい,苦しい思いをしています。それでは、また,何か分かったらお知らせいたします.   敬具
           金沢錦丘高校
              竹中功

7.蜃気楼を作る

        越谷総合技術高校 岸沢眞一

 水槽に砂糖水と水の二重層をつくり、境界層付近での砂糖水の拡散による濃度勾配で光りが曲がることを利用して蜃気楼を作る実験は、今までにもいろいろなところで発表されてきたが、実際にやってみるとなかなか面白い。
[用憲するもの]
・レーザー光線 ・水そう23cm(幅)x15cm(奥)x15cm(高)程度.(飼育箱としてスーパーなどで売られているものでよい) ・ろうそく ・砂糖300g
(1)水そうに水を約800cc入れ、砂糖300gをよく溶かし、牛乳を一滴たらす(注)
(2)別の容器に水1000ccを入れやはり牛乳を一滴たらす。
(3)水そうに紙を浮かべ、(2)の水を割り箸などを使いながらその紙の上に静かに注ぐ。全部注ぎ終わったら、紙をそっと取り除く。砂糖水と水の境界がはっきりとわかる。(図1)
(4)このまま2〜3日放置すると、境界の層がぼんやりとしてきてその厚みが2〜3cmになる。ここが濃度勾配のあるところである。
(5)部屋を暗くしてこの層にレーザーを当てると光の通り道が曲がっているのが見える。(図2)
(6)水そうを台の上にのせ、そこから30cm離して炎が水槽の底同じ高さになるようろうそくを立てる。水そうから1mほど離れ、目の高さを水そうの底と同じくらいにして、砂糖水を通り抜けてくるろうそくの光を見る。正立した像と倒立した像が2つ見えるはずである。この二つは、境界層を通り抜けたときの屈折によってできた像である。ろうそくは台の下にあるので、本来は見えないはずの像が見えたことになる。(図3)(像の数やできかたは境界層の厚さや、目の位置などによって異なってくる。境界層が薄いと倒立した像だけが見える。)
(注)水に牛乳を入れるのは、光の通り道を見やすくするためだが、入れすぎるとにごってしまう。台所洗剤や入浴剤も使える。光の通り道を見ずに、単に蜃気楼を見るだけなら、入れない方がよい。

[正立像と倒立像の二つが見えるわけ]
 詳しいことは計算してみないとわからないが、たぶん次の様なことだと思う。底に近い方を通った光りは最初濃度勾配のないところを十手から境界層に入るので、光束は交差し、像は反転する。もう少し上を通った光は境界層で徐々に曲がりながら進み光束は交差しないので、像は正立する。(図4)(コンピュータの得意な人、どなたか計算してみませんか。)









写真1 蜃気楼で浮かび上がったろうそく(そうそくは台の下にある)

8.「東北アジア物理演示実験国際会議に参加して」第3回目(最終回)

     浦和市立高等学校  坂田正司

 第4日目(8/24)は最終日で、午前中は吉林大学の見学と市内観光である。吉林大学も古く伝統のある大学であり、工夫を凝らした演示実験装置が廊下にところ狭しと並んでいた。管内の定常波をガスの炎で見る装置、コンビュータ計測やCAI、光ファイパーの曲がっているところを水に浸けると光が届かないことを示す装置、大きな石鹸水幕を作る装置など非常に感心させられるものが多くあった。市内観光では、大きな広場でのたこ上げや、旧満州の偽故宮などを見学した。偽故宮内は、日本軍が犯した様々な残虐な行為を展示する博物館となっている。
 午後からは、東北帥範大学の物理講義室にもどり、今回の会議の総括と今後の交流について意見を交わした。その結論を要約すれば、「中国と日本とはいろいろな面て状況は異なるが、今回の会議でも分かるように物理交流を一層促進させていくことが日中両国にとって有意義なことであり、友好を更に深めることになる」ということであろう。  中日友誼、万古長青。
 話し合いの後、友好の印として、中国で十本の指に入るだろうという有名な書道家の甘 雨辰先生が会場に来られて、水墨画を書いて下さった。勇壮に空を飛ぶ鷹の絵を内川先生に、また、艶やかな紅梅と幸せになるという石の絵を団長の著者(中国に来て急に著者が日本の団長になることになった)ヘと、心を込めて贈って下さった。一同、絵を書くその手裁きの鮮やかさに感動した。
 夕食時には、最後の夜ということで、閉会式とさよならパーティーが行われた。若い耶 副学長の挨拶て始まり、カラオケやら社交ダンス(耶先生はイギリス仕込みの名ダンサーでした)更にはディスコダンスも行われ、中国の先生方のエネルギッシュな若々しさに感心させられた。また、特筆すぺきは、韓 長明先生の美しいお嬢さんが披露してくれた本当の太極拳であろう。さすがに体育の先生らしく、きりりとした力強さの中にも優雅で流れるような動きがあり、悠久の中国の時の流れを感しさせてくれた。朝の人民広場でお目にかかる大極拳とは別物のように見えた。
 一方、長春市科学技術協会副主席の馬 先生からば、国立科学博物館の佐々木先生に「長春で現在建設中の科学技術館の展示の仕方について、日本のknow一howを教えて欲しい」という要望が出された.佐々木先生は快諾し、出来る限りのお手伝いをするという約束ができた。これも今回の交流会のもう1つの大きな成果であろう。
 第5日目(8/25)長春の最後の朝は慌ただしく過ぎた。偶然、内川先生と飛行機が同しものとなり、北京までご一緒することになった。
 韓先生はじめ,劉 先生また東北師範大学の先生方が朝早くからいろいろ世話をやいて下さり、みんなで長春空港まで見送りに来て下さった。実験準備など細かなところまで気を配ってくれた唐 恩揮先生や会計のことやお土産のことまで世話してくれた綺麗な女性の白建英先生などとも固い握手をし、再会を約束して北京への飛行機に乗り込んだ。

3.おわりに
 以上のように、初めて中国東北地方での中日物理演示実験交流が行われたのであるが、中国側の受入体制は全面的に好意的て、誠意をもって遂行された。今回の物理交流が大成功のうちに終了できたのも、中国国家教育委員会の後援のもと、長春市科学技術協会はじめ、東北帥範大学、吉林大学そして中国各地の先生方、長春市の皆様のお陰である。
 前もって提出しなければいけなかった予稿集の原稿が間に合わず、長春に着いた当日に提出することになってしまった.にもかかわらず、その翌日にはわれわれの原稿も含め、目次もきちんとした形で製本されて配布された。まとめ役の韓長明先生はじめ多くの先生方の暖かい心遣いであり、おそらく徹夜に近い作業のたまものであろうと推察できる。どんなに感謝をしてもし尽くせないと感じた。恐縮のいたりである。この例一つをとっても分かるように、陰につけ、陽につけ周到な準備をもってわれわれを迎えてくれて、この交流会を成功に導いてくれたのを忘れてはならないと思う。
 一方、青野先生からの私信であるが、中国の専門用語の付け方にも学ぷぺきところかあるとのことである。例えば、「レーザー」を「激光」、「インビーダンス」を「感抗」、「エネルギー」を「能源」などと表しているところでらる。さすがに表意文字の”漢字”を生んだ国と言うことができる。日本も安易にカタカナ表示にするのではなく、中国と協力して英語を”漢字で表す”努力が必要であると結んでいる。全くその通りであると思う。
 われわれの大連そして北京でのおかしな旅行の子細は紙面の都合で別の機会に委ねることにする。
 最後にわれわれを暖かく迎えてくれた長春そして中国の皆さんに心からお礼を申し上げたいと思う。今回の物理交流をもとに、中日両国の有効友好・交流が深まることを願います。



参考文献
1)韓 長明 他:「p−Vグラフが自勤的に描かれる2サイクルエンジン」物理教育,44−1(1996)18−20
2)坂田正司:「中国河南省鄭州市での物理交流を行って」物理教育通信82(l995)95−98
3)劉 国良:「多用途波動演示実験装置の開発と応用」物理教育通信84(1996)58−61

9.おたより(前回の野呂先生の責間に答えて)「電磁調理器について」

       青森・板柳高校 工藤貴正

コイルが磁力線を発生ーー>金属のナベの中に渦電流−−>i2Rジュール熱で発熱
(土鍋の下はIH用は銀(R大)の粉を入れて焼いているのだそうです)

  Rが大きいほどよい
(ステンレス>鉄>アルミ>銅)
 70   9.8 2  1.7x10の-8乗[Ωm]
 アルミの抵抗値は小さい + 防磁効果(鉛やアルミは磁力離を遮断する効果があり、部品としても利用されている)
)なので、アルミミニウムのナベは効率が悪い。アルミニウムでも、鍋焼きうどんやポツプコーンでは、抵抗値が大きいので熱くなることがある。(アルミフォイルなどは燃える)

 しかし、アルミニウムのナベに規定W数を入れようとすると(発生させようとすると)機械内部に負担がかかり壊れてしまう.

そこで
 磁カ線が入りにくいもの、発熱しにくいもの−−>発熱しないようにセンサーを設定している.
 例 A:小物発熱防止
   B:使用ナベ検知
   C:異常温度上昇防止
 アルミ板、アルミナベをおくどBが働き、発熱させない.
 長いスプーンを置いても、A,Bの区別はできないがとにかくマイコンが作動し、ストップさせる。利用者がとにかくケガしないように、また、間違って使用しても困らないようにあらゆるセンサーを付かて、特定なナベしか使用できないようにしている.

 ナベの底に「そり」があったり、「足がついていたり」しても作動しないようにしてある.


 ナベが接触部分から数mmまでしかうず電流で発熱しないことは説明書に書かれている通りです。マイコン部分を外すとすべて動かなくなるそうで、電子子レンジに比ぺるとあまり実験には向かないようです。
 以上、日立の設計担当の方からうかがったことです.


10.新聞記事より マジカル科学「即算術 電卓より素早く解答」

  1996.11.25 東奥日報 その8
  省略

11.第133回例会の内容

 <期日>11月16日(土) 15:30〜19:00
 <場所>浦和第一女子高等学校 物理実験室
 <参加者> 右井登志夫(吉見) 千野司(和光国際) 西尾信一(上尾東) 岸澤眞一(越谷総合技術) 徳富英雄(区立・朝日中) 湯口秀敏(浦和一女)
 <内容>
 (1)教科課程審議会に対する要望書について(西尾)
 (2)レンズの実像は見ることができるのか(岸沢)
    凹面鏡でできる像(実像)はあたかもそこに物体があるように見える。一方レンズによって作る実像はスクリーンを置かないと見ることができない。どうしてか? 解説
 (3)発光ダイオードは太陽電池(徳富)
    LEDは光りを吸収して電流を流す。特殊なモーターを回転させることもできる。

12.おわりに

(1)サークル誌は読んでもらえるだけで嬉しい。さらに記事の内容を利用していると聞くともっと嬉しい。」これが原点です。でも、今回の音反動車の件、電磁調理器の件のようにサークル紙を通して情報のやり取りが進んで色々なことが分かってくるのを目の当たりにすると言棄ではうまくいい表せないのですが、事務を受け持つものとして続けていて良かったという嬉しさとともにいい知れない感動を覚えます。遠くなのでとか、忙しくて参加できなくても、今回の例のようにサークル紙を活用して下さい。もっともいつもうまい解答が出るとは限りませんが。

(2)第134号で紹介した北村先生(上野高枝)のインターネットのアドレスに誤りがありました.正しくは次の通りです.ここでこのサークル誌を見るこどができます.
  http://www.bekkoame.or.jp/~kitamula/
                 (H.Y)


 ***97年度;年間通信費 1、000円又は80円切手13枚***
   送 り 先;〒336 浦和市本太 1ー33ー6
   郵便振替;00150−8−560437 加入者名;湯口 秀敏
 <<連絡・問い合わせ先;電話 048ー881ー2782>>
 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。

ホームページへ

よせなべサークルニュースへ