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例会速報 2008/08/22 東プレ山中湖保養所
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例会風景
毎年夏休み中の例会の夜は、ここ山中湖の保養所で合宿をしていた。今年は例会も同所でやることにした。お座敷のくつろいだ雰囲気で例会が始まる。
アクアドロップ 加藤さんの発表
バンダイから出ている超撥水技術を使ったおもちゃ。付属のスポイトを使って、脇の穴から水滴を入れて、コロコロ転がして遊ぶ。水滴が思い通りに動かないのがなかなか面白い。2002年に岩沢さんが発表された撥水技術と関係があるだろうか。
黄色のものは真ん中のくぼみに水滴を落とせば上がり（下左）。すごくむずかしい。持ち主の加藤さんは成功した。さすがである。水滴は静電気を帯びて反発し合うようだ。
分解して指で触ると、撥水性がなくなってしまった（下右）。表面の状態は結構デリケートなようだ。
プッチンスカット 加藤さんの発表
大まじめで売られている「暇つぶし専用のプチプチ」である。普通のプチプチよりも音が良くなっているらしい。加藤さんは、生徒にあげる景品用にしているという。楽天からも購入できる。ちなみに、箱の左隣に写っているのは、バンダイから発売されている「∞プチプチ」。電子音で「プチプチ」をつぶしたときの音がする。
消える水玉 鈴木さんの発表
屈折率が水とほとんど同じ球体がいっぱい入って１００円という消臭剤。夏の科教協石川大会の物理分科会で、広島の土肥健二さんが紹介していた。鈴木さんもさっそく購入した。
コップの中に入れた球体に水を注ぐと、あら不思議、全く見えなくなってしまう（写真下）。
ダイソーで売っているが、色つきの物が多く、無色の物は手に入りにくかったという。こういう物は売り切れたら終わりのことが多いので、ぜひ買っておきたい。例会では１０個ほど買ってきた物を参加者が持ち帰った。
プラコプター 越さんの発表
越さんは、鳥取の足利さん直伝のプラコプターを紹介した。ペットボトルの緩やかな曲面の部分を、円カッターなどで直径2.5ｃｍくらいに切り抜く。さらに切れ込みを入れ、４枚羽を作り扇風機の羽のように曲げて完成。
上側から、曲がるストローで息を強く吹き掛けると、２ｍ以上飛び上がる。
例会では、プラコプター作りに嵌っている越さんから参加者に、プラコプターが配られた(なぜか、ストローの袋には、「ビッグエコー」と書かれていた）。プラコプターについて詳しくは、足利さんのＨＰへ。
クリスマス・ピラミッド 平松さんの発表
「エルツおもちゃ博物館・軽井沢」で見つけた「クリスマス・ピラミッド」。ろうそくの燃焼によって生じた上昇気流で羽根車が回転し、これに連動した人形が回転する精巧な木のおもちゃ。回り灯籠と同じ原理で、立派な熱機関である。物理教材にもなるお土産だ。
次期指導要領について 宮崎さんのレポート
今年８月に神奈川工科大学で開かれた、全国理科教育大会・第79回日本理化学協会総会神奈川大会で、文科省初中局の笹尾幸夫教科調査官が行った講演を宮崎さんが要約してくれた。理科に関しては最悪といわれた現行指導要領からかなり復活した内容が多く、時間数も増えたので、おおむね歓迎ムードである。
白色ＬＥＤ入手 鈴木さんの発表
前回例会で、紹介した筒型の白色ＬＥＤ（１００円）。１００円ショップ・シルクにあるという紹介だったが、ショップ９９でも見つけた。ショップ９９は店舗数が多いので、見かけたらこの商品を買いあさろう。
韓国のＩＣカード 車田さんの発表
車田さんは韓国の光州で開かれた科学の祭典に参加してきた。そのときに地下鉄の切符が面白いということを聞いて買ってきたものがこれ。運賃は全線１０００ウォンで、券売機で写真のような丸いふたのような切符（コイン型のICカード）を購入する。改札はJRの改札と同じような自動改札でSuicaと同様にタッチして入場する。改札を出るときはコイン型カードを入れる貯金箱のような投入口に入れる。ICカードを回収するために円形のコイン型になっているようだ。
写真右は、カッターで開いたもの。Suicaと比べると簡単に開くことができた。線が12巻きのコイルが中央のICにつながり閉じた回路になっている。
夏休みのお土産話 平松さんの発表
古風な町並み、行き交うゴンドラ、飛べそうもないフライングマシーン、フーコーの振り子・・・外国のシーンではない。千葉県の東京ディズニーシーでのスナップである。特にメディテレーニアン・ハーバーのフォートレス・エクスプローレーションは、近代科学で脚色されているので、予備知識があるとマニアックな楽しみ方ができる。
実験ノートについて 宮崎さんの紹介
AdvancingPhysics公開講座での村田隆紀先生（元京都教育大学）の講演「実験ノートについて」のＰＰＴスライドを見ながら、伝達講習があった。
溶接機 田代さんの発表
田代さんの理科準備室のがらくたの中から、太さが８㎜ぐらいの銅線を数回巻いたお化けコイルが出てきた。電磁誘導でコイルに大電流を流して溶接するのだが、セットの閉じた磁力線ができる磁界発生機は残念ながら紛失している。そこで、着磁装置のコイルに鉄棒を入れて鉄芯の代用とした。
鉄棒の余分につき出た部分にお化けコイルを差し込み、着磁装置に交流を流す。お化けコイルの電流をクランプメーターで測定した。あまり発熱しないがこれでも７Ａ前後流れている。きちんとした装置なら大電流が流れ、接点にはさんだ金属を溶接する。
そのうちクランプメータが１７Ａ前後を指すようになった。変だということになり、お化けコイルを取り去り、鉄芯の付近でクランプメータの向きを変えたりした。着磁装置のコイルがつくる磁界の変化をクランプメータのホール素子がとらえたようである。
エナメル線を数十回巻いたコイルの両端に豆電球を接続したもので、着磁装置を同じように使うと豆電球が点灯する。電気は、電池やコンセントから堰を切ったように流れてくるのか，それとも導線の中に元々あるのか，という電気学習の導入に使える。（理科教室1980年前後
大村吉郎氏 参考）
div(rotＨ)=0 田代さんの発表
空き箱に描き書き入れた矢印をベクトルとする。このベクトルと面の辺の長さで内積を求めて、面にそって反時計回りに周回積分をする。周回積分の値を６面全てで合計すると必ず０になる（外向きの量と内向きの量は等しい）。ベクトルを磁場とすると……マクスウェルの発見した変位電流につながる。
電圧の概念 田代さんの発表
太い電熱線と細い電熱を直列にし、電流計を使い１Ａの電流を流す。電熱線の片方の端を基準に電圧計を用いて電熱線の電位を測定し，０Ｖ，１Ｖ，２Ｖ…と書き込んでいく。「ここに書き入れた値を電位といいその差を電位差という。」・・・ここまでは普通の展開だ。これで各１Vの区間は同じ抵抗値になっている。田代さんは、電位差についてさらに次のような展開を提案する。
電位差１Ｖ当たりの長さが短い方が熱くなっていることを確かめさせる。このことを「１Ａの電流を同じ時間流すと，電位差１Ｖ分になっている範囲では同じだけ発熱する。線の長さが短い方は、同じ発熱量で短い部分を温めるので温度上昇が大きいと考えてはどうだろう。」と考えさせる。
「実は、電位差が先に決まっているのではなく、発熱量（エネルギー差）を基準に電位差１Ｖは決められている。電圧計の目盛りはこの決め方に合うように打ってある。」
１Vは1Aの電流が通る導体の２点間で費やされる仕事率が1Wであるときのその２点間の電圧と定義する。あるいは１Cの電荷について１Jの位置エネルギー差を生じるような電位差といってもいい。これに忠実に教えようというわけだ。
生徒用実験装置 田代さんの発表
配線に苦労して本来の学習目的を見失わないようにするためのもの。並列回路での各抵抗の電流が簡単に測定できる。接続の仕方を変えると直列回路の実験もできる。
セッコウ玉子 平松さんの発表
昨年「神奈川の理科教育を考える集い」で平松さんが紹介した「セッコウ玉子」。「恐竜のタマゴ」は大きな風船で作るがこれはそのミニ版。水風船にセッコウを流し込んで作る。YPC例会ではまだ紹介がなかったので、今回全員で製作体験した。
改良版が「化学と教育」誌2008年４月号に掲載されている。
５０ｍｌ大型注射器を使うと便利で、セッコウの注入後は固まりきるまでまんべんなく回して厚みを一様にするのがコツである。
見つめるゆうこりん 竹内さんの発表
竹内さんが取り出したのは「ゆうこりん」こと小倉優子らしきお面（レリーフ？）。薄い塩ビ板の型押しに着色してあるもの。これに表側から照明を当てて裏から見ると、こちらが位置を変えても目で追ってくるような感じがする。縁日で売っているお面でも同様の演出ができる。
EX-F1よる衝突球のハイスピード映像 越さんの発表
衝突球は生徒が最も興味を持つ実験器具のひとつだか、現象が瞬間的なので衝突の仕組みを詳しく観察することは困難である。ＥＸ－Ｆ１のハイスピード撮影映像が直接スローモーションで観察することを可能にしてくれた。
質量が等しく跳ね返り係数が１に近い場合には、力学的エネルギーもほぼ保存され、衝突の際、速度の交換が起る。静止した複数の球に１つの球が衝突していく場合、１対１の速度の交換が次々におこり、最後に他端の球がはじき飛ばされていく。２つの静止した球に３つの球が衝突していく場合なども、１対１の衝突が次々に繰り返され、最終的に他端から３つの球が振れていく。ハイスピードカメラで見れば一目瞭然だ。
球の間に隙間があると、衝突の時間差がはっきりし、観察し易い。また、コマ送りで見ると、衝突の瞬間は１コマ分程度なので、衝突時間は1000分の１秒程度であることも解る。
EX-F1によるピンポンキャノンのハイスピード映像 市江さんの発表
市江さんはEX-F1のハイスピードカメラ機能でお得意の実験「ピンポンキャノン」（06年11月例会で小河原さんが紹介）の発射の様子を撮影してみた。1200分の1秒という高速撮影にもかかわらず、1本目のアルミ缶を貫通したピンポン玉は微かにオレンジ色の残像を残すばかり。パイプ全体を撮影した映像を詳しく見てみると、13コマほどで３ｍのパイプを通過していた。ピンポン球がその間等加速度運動をしているとして単純計算してみると、パイプの先端を飛び出す瞬間のピンポン球の速度は約500ｍ／ｓ！音速を優に超えている模様。
EX-F1による輪ゴムバックスピンのハイスピード映像 越さんの発表
越さんは、得意技の「輪ゴムバックスピン」（2004年1月例会でも紹介） についても、EX-F1で発射 の瞬間を撮影した。確かにバックスピンがかかる様子が見られたが、秒間1200コマのコマ送りで見ても、飛び出すときの輪ゴムの映像はブレていた。
EX-F1によるリングキャッチャーのハイスピード映像 越さんの発表
更に越さんは、もうひとつの得意技の「リングキャッチャー」のスローモーション映像を披露した。
親指を先に離していることや、回転したリングがチェーンを押しのけ、その間に入り込む様子がはっきりと見られた。また、その際、リングがチェーンを押し広げるので、チェーンが引き上げられ、下端がめくれ上がり、リングに絡んでいく様子も捉えられた。
写真は、リング３つを落下させた場合だが、下２つはチェーンの間に入り込めたが、上側の１つは、ほんの少し遅れた為にチェーンの間に入り込めなかった。
なお、ＥＸ－Ｆ１の秒間1200コマの撮影では、画面が横長の映像になるため、リングキャッチャーの撮影では、カメラを９０度傾けた。そのため写真では左側が下になる。
リングキャッチャーの詳しいやり方は、ＹＰＣニュースNo.２４０(ＹＰＣニュース集Vol.２０)に記事がある。
韓国版科学の祭典 竹内さんの発表
この夏、韓国光州で行われた科学の祭典に出展してきた竹内さんから、現地での記録ビデオの紹介があった。言葉が通じなくても子供の理科好きは万国共通。竹内さんが持ち込んだ科学おもちゃ類も大人気だったようだ。
二次会 そのまま山中湖保養所にて合宿に突入
13名が参加してカンパーイ！ボリュームたっぷりの夕食で腹を満たし、ビールで肩をほぐしながらさらに夜の部へと突入していく。
夕食後に番外編として登場した竹内さんのおもちゃを数点、以下に紹介しよう。
100円ハンドベル 竹内さんの発表
百円ショップ「ダイソー」で売っているハンドベル、1オクターブ分が840円で手に入る。やや音痴だがご愛敬？
BRAIN BOX 竹内さんの発表
子供用（8歳児以上向け）電気回路学習キット「Electronic Brain Box」。スナップになっている接点をはめこみ結合していくことで素子をつなげ、回路を組み立てる。科学の祭典に出展するため訪れた韓国でお土産に購入した。6000ウォン＝約600円。
REALZTAR 竹内さんの発表
レーシングカーとトラックのセット。車の方には動力はなく、宙返りループの根元の所にキックモーターがある。野球のピッチングマシンのように二つのタイヤではさむようにして一瞬で加速し、車を送り出す。宙返りループとの切り替えは手動。
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