2014年5月17日(土)愛知工業高校での例会の記録の第3ページです
ナトリウムランプで干渉縞 (土肥さん) |
土肥さんは、スライドグラスをにナトリウムランプの光をあて反射光が、目に入ってくるとき、スライドグラスの目の周りにニュートンリングのような縞模様ができることに気付きました。
この干渉縞はどのようにして起こっているのかと疑問に思っていたそうです。 例会では杉本さんが紹介した厚膜の干渉と同じ原理ではとの意見が出ました。 <参考> 厚膜の干渉(杉本さん) 厚膜の干渉2(杉本さん) |
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単色光は干渉縞を観察しやすいことは良く知られていますが... |
坂上がりゴマはなぜ動く (安原さん) |
遠方からの参加者が多かった今回の例会ですが、初登場の安原さんは徳島県からいらっしゃいました。 議論のネタに提供してくれたのは、ネットショップUniDigital科学博物館で購入した「坂上がりコマ」の動作原理です。 付属の台は左奥の方が右前方より少し高く、円柱形(A)の棒は右前方に転がりますが、2つの円錐を底面どうし接着したような形(@)をしたコマは反対に転がるようになっています。 この様子が、坂を上っていくように見えることから、坂上がりコマと名付けられたようです。 |
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安価で加工しやすい発泡スチロール等で様々な形を用意しました。 | |
安原さんはアングルでレーンを作り、前述の2つの形に加えて球(B)と2つの円錐の底面が平行になるように頂点をくっつけた形(C)がどのように転がるかを調べました。 結果は、レーンを平行にするとすべて止まったままになりました。 レーンをハの字に置くと、円柱形の棒(A)は高低差がないため、動かず、ABはハの字に置くと幅の広い方に転がりました。 逆に、Cは幅の狭い方に転がりました。 「重心が下がる方向に動く」ことはエネルギー保存を考えれば、明白ですが、動き始める理由は、重心と接点の水平方向の位置がずれるかどうかが激論となり、宿題ということになりました。 |
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レーンの高低差をなくし、動作原理を考察しました。 |
ライデンフロスト効果(杉本さん) |
以前から興味を持っていた、ライデンフロスト効果の実験を行ってみました。 このライデンフロスト効果とは、液体をその沸点よりはるかに熱く熱した金属板などの高温固体に滴らすと、蒸発気体の層が液体の下に生じて熱伝導を阻害するために、液体が瞬時に蒸発してしまうのを妨げる現象によって生じる効果のことで、水の場合は160℃以上で起こります。 実験は簡単にできます。フライパンをバーナーで十分熱し、水滴を垂らすと写真のように、水滴が対流で浮いた状態になります。 大学生の頃、液体窒素を机の上に落とし遊んでいたあれです。 |
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これがライデンフロスト効果です。 | |
この効果を利用して、熱した金属棒を手を水で濡らせば触れるはずと考え、やってみました。 ほんの一瞬なら確かにそれほど熱くはありません。 ※長く触ると確実にやけどします。真似する場合は十分注意して下さい。 |
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金属棒を十分熱し、振って手に一瞬あてます。 |
サイフォンに関する研究を進める中で、サイフォン管内の圧力を調べる方法をいろいろ考えていた飯田さんですが、北海道の林秀明さんから、非常に簡単な方法があることを知りました。 それは、サイフォンに穴を開けたとき、水が噴き出せば圧力は大気圧より高く、泡(空気)が入っていけば圧力は大気圧より低いという判断する方法です。 この考えを使い、プラコップの教訓茶碗の中のストローのパイプを外に出し、そこにピンを刺しておいた状態でサイフォンを作り、ピンを抜いたときの変化で、その点が大気圧より高いか低いかを分別しました。 |
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これなら簡単に実験できます。 | |
図のA〜D点で、それぞれの圧力はどうなるでしょうか? 大気圧とくらべて高い、等しい、それとも低い。 |
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管内の圧力は大気圧と比べ、どうなるでしょうか? | |
ピンを抜いてみると、A〜Dともに空気の泡が大量に管内に入っていきます。 つまり、大気圧より圧力が低いことが分かります。 これは、各点での圧力P=P0−ρghで表されることで説明がつきます。 |
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A〜D、すべての点で圧力は大気圧P0より低くなりますが、それは... |