２０１１年２月５日（土）愛知工業高校での例会の記録第２ページです

　音のソフト　（川田さん）　　
　音波形の観察（振駆郎）、波形の分解・再合成(音知）、音の合成（作音）、振動数と音階（発音）の4つのソフトの紹介をしてくれました。
　写真は、音知の画面です。マイクで録音した音の、振動数や倍音の混ざり具合を簡単に求めることができます。
　その他のソフトも簡単な操作で重要な値を求めることができます。
　（周りの声）　川田さんがここまでコンピュータを使いこなすのだから、世の中はもうコンピュータなしの授業は考えられない・・・・。

　＜参考＞４つのソフトはここからダウンロードできます。
　　　http://rikanet2.jst.go.jp/contents/cp0260b
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　/contents/04oto.html

　
　　
　光ピックアップ２　（川田さん）　　
　振動体に光を当て、反射光を太陽電池で受けることで、振動体の振動を電気信号に変えられます。これをアンプにつなぐことで、電気振動を音として聞くことができます。
　写真は、音叉にレーザー光を当て、その振動をアンプで聞いているところです。
　きれいな音を聞くには、反射光がきちんと太陽電池にあたるよう配置しなければなりません。

　振動体は弦でも同じです。一弦琴やギターの弦にレーザー光を当て、反対側に太陽電池を置きます。　これで弦の振動を拾うことができます。

　かねてから、これで弦の振動数が正しく拾える理由がなぞでした。太陽電池に起こる変化は、弦の振動数の2倍の振動になるように思われるからです。　
　今回川田さんは、知り合いから、この現象は弦の位置による光の変調だ、という解釈を得て説明してくれました。
　しかし、弦の上下動で考えると、上半分の振動と下半分の振動は対称ですから、この間（弦の1振動の時間）に太陽電池上では2回の同じ変化が起こるはずですから2倍の振動数の変化が起きていると考えざるを得ません。にもかかわらず、アンプから弦と同じ振動数が聞こえるのです。
　今回の変調説でもこの点は乗り越えられていません。

　＜参考＞光ピックアップ　（川田さん）
　　
　こうのとり2号打ち上げ見学　（尾崎さん）　　
　1月20日(木）に打ち上げ予定だった「こうのとり2号」、打ち上げが22日（土）14時37分56秒に延期になりました。
　木曜では勤務の関係で見学を断念していましたが、延期と聞いて急遽、種子島への旅行を決断しました。
　21日夜、名古屋から九州に出発。
　22日朝、鹿児島から種子島へ。
　22日昼、見学場所の長谷展望公園へ。

　公式見学場所なので、カウントダウンの放送が入るそうです。
　ロケットの発射から数秒送れて、「ボボボ・・」という音が聞こえたようです。（音の速さと光の速さの違いの話に使えそうですね）
　　　
　　　　鹿児島発種子島行きの水中翼船
　　カウントダウン0、発射直後です。 　　上昇中のこうのとり2号。

　22日は種子島に宿泊し、翌日名古屋へ帰ったそうですが、列車伯込みの2泊3日の弾丸旅行ですね。
　ほれ込んだらとことん、ということでしょうか。　でも1度くらい見学してみたいですね。
　
　＜参考＞ ロケット発射見学２　（尾崎さん）
　豆電球は明るくなる？暗くなる？　（前田さん）　　
　よせなべ物理サークル通信にあった問題の紹介と、そこからの発展問題について発表してくれました。
　問題は、右図の回路のスイッチを入れたとき、A、Bの豆電球の明るさはどうなるか、というものです。
　第一感、Aは明るくなりそうですが、Bは？
 　　　
　
　答は、Aが明るくなりBは消える、です。
　電池の内部抵抗を考慮して計算すると、Bにもわずかに電流が流れますが、現実では点灯にまで届きません。
　生徒には、回路の各点の電位を考えさせて、Bの両端は電位差が0だから電流は0と説明することでいいでしょう。
　
　前田さんの発展は、電池の向きを変えた問題です。
　
　スイッチを入れたとき、A、Bの豆電球の明るさはどうなるかです。
　これも、各点の電位を考えることで予想できそうです。
　　　　　　　　回路各点の電位は・・・・・ 　　予想通り！　Aはそのまま（？）、Bは明るくなりました。
　
　ここで、Aが、スイッチの前後で同じ明るさではないという声が出ました。
　再確認するために、Bの豆球を入れたりはずしたりでやってみました。
　（電池の内部抵抗を無視するなら、どちらの場合もAの両端は1.5Vの電位差）
　写真を見れば明らかにAの明るさが変化しています。
　
　内部抵抗の存在が重要な場合もあるという教材として使うという方法もありそうですね。
　　
　電気回路基礎実験　（川上さん）　　
　豆電球と電池を使い、電流の大きさ（豆電球の明るさ）と回路中での電位について理解を進めるための生徒実験を行いました。
　最終的に、
　　右図の回路において、回路のA点とC点をり一ド線でつなぐと3個の豆電球の点灯と明るさはどのようになるか。
　　さらにB点とD点をり一ド線でっなぐと3個の豆電球の点灯と明るさはどのようになるか。
　これらのことが正しく推論できるようになるための実験です。
 　Ⅰ図

 　Ⅱ図
　いきなりの予測は無理なので、前段階実験として次のような課題を出しました。
　実験1　右に図示されている回路の各点(A～E)の電位を測定して、回路図に書き込め。ただし、電源の陰極の電位を基準０Vとする。

　　測定しながら、
　１.　回路が切れているときは電流は流れない（豆電球は点灯しない）
　２.　電池の陽極は常に同じ電位である。
　３.　豆電球が点灯しているときは両端に電位差がある。
　　　点灯していないときは両端は同電位である。
　などについて理解が深まることを期待しています。

　実際にやってみると、配線をするだけでかなりの時間がかかり、測定するのが精一杯。結果の考察はなかなか難しかったようです。
　基本が確立していないと、面白い問題も面白く感じませんね。基本技能は時間をかけて身につけるしかないですね。
　　

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