2005年5月14日例会の記録の第2ページです


波の干渉の演示
(井階さん)
 波の干渉の理解を高めるために、現在愛知工業高校で見せている実験を紹介してくれました。
 
 ステッピングモーターで磁石を回転させ、ストローにつけた磁石との反発力で縦振動を作り出します。
 OHPで写す画像は右の通り。きれいに出ます。

 井階さんによれば、ストロー部分の固有振動の影響でうまく振動しない周波数があるとのこと。
 
 でも定性実験なら十分に思えます。
 第2段は、スピーカーのつくる空気圧を利用したもの。

 スピーカーを板に密着させ、空気穴を通して圧力波を送り出します。
 これも水面にきれいな波面を作ります。
 空気を送るゴム管を押さえる事で、片方だけの円形波も見せられるし、パルス波もできるし、もちろん干渉模様もバッチリ。
 優れものの装置です。
 

弦スピーカー
(山岡さん)
 ピアノ線でつくった弦に、スピーカーに送る音声信号を流します。(間に10オームの抵抗をいれてあります)
 また、弦の下には磁石を置きます。
 
 何も聞こえませんが、この弦に糸電話の受話器をつなぐと、なんと受話器から音が聞こえるではありませんか。
 
 磁場中に電流が流れれば電流が力を受けるという電磁誘導の基本の形ですが、1本の弦から実際に音声が聞こえると、驚かざるを得ません。
 この弦を弾くと音が聞こえます。大きな振幅で振動すれば弦から直接音が聞こえるだろうと予想されます。

 そこで弦に正弦波電流を流し、振動数を変えていくと、弦の固有振動数のところで大きく振動し始め(といっても写真のような程度)弦から直接音が聞こえてきました。
 倍の振動数でも聞こえます。

 弦と磁石でマイクもスピーカーもできるのですね。

共振ブランコ
(臼井さん)
 ブランコに乗った人形を紐でひいて、大きく振動させようという共振ブランコです。
 人形にはおもりをつけ、紐で引くことで重心移動できるようにしてあります。
 今回は小学生でサークルに参加している近藤君にやってもらいました。
 タイミングをつかむまでは難しいですが、一度つかめばもう簡単。大きく振らすことができました

角運動量のお話
(臼井さん)
 竹コプターをつけたドラえもんと電池を反対側につけバランスさせたヤジロベーをつくります。
 この状態で、タケコプターを回したら、ヤジロベーはどう動くでしょうか。

 タケコプターが上から見て右回転するとヤジロベーは上から見て右回転?それとも左回転?

 臼井さんはモーメントで説明をしましたが、タケコプターの揚力で動いているのでは、との声あり。

 真空中で実験できれば明らかになるのですが・・・。
 

宙に浮く立体
(飯田さん)
 箱の中には浮いた立体が見えます。
 こんな貯金箱が市販されていますが、牛乳パックの紙とプラスチック製の鏡で、簡単に作れます。
 牛乳パックの1辺の長さの立方体を作るようにパックをきります。
 鏡を斜めに貼り付け、鏡の中央に浮かせる立体の半分を貼り付けます。

 端が見えないように修飾すれば、写真のように、宙に浮く立体をもつ不思議な箱を作ることができます。

三線
(飯田さん)
 先進科学塾で「音と楽器の秘密を探る」というテーマで講座を持つ予定ですが、その教材として沖縄の三線(さんしんと呼びます。沖縄の三味線)をつくりました。
 1弦しかありませんが・・・・

 棒と弦だけでは大きな音は出ませんが、写真のようにコマを介して振動するコップなどをつけると大きな音が出るようになります。

 このコマが弦の横振動をコップの底の縦振動に変換していることがわかります。
 ギターの場合も、このコマによって胴が振動し大きな音が出るといえます。

 誰でも作れる簡単な楽器ですね。
 さらに、ピアノ線の弦に、太陽電池と磁石をつけた胴を持つ三線も作成。
 こちらは電磁誘導と光で振動を拾い、アンプで増幅して聞くというものです。
 
懐中電灯の光を当てて弦を弾くと、弦の振動が太陽電池の電圧の変動として捕らえることができ、アンプを通すといい音を聞くことができます。

知恵の輪
(飯田さん)
 十字に組んだ2つの木片をはずしなさい、という知恵の輪です。
 力ずくではずそうとしてもうまく外れません。

 近藤君。「僕できるよ」
 見事にはずしました。

 はずした片方の木片は右の写真のようになっています。内部の円柱状の木片が移動できるようになっています。さらに外側に鉄球も埋まっていました。

 この構造を見て、どうやってはずしたかわかりますか。

 

マジックブック
(杉本さん)
 本があります。ぺらぺらめくると普通の本です。ところが、おまじないをかけて再度ぺらぺらめくると今度は中が真っ白。
 授業で見せると大いに受けるとのことです。

 もちろん種はあり、どんな本でも作れるそうです。
 どんな仕組みになっているか考えてみませんか。

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