亀は後ろ向きに回りたくない!

 これもラトルバックです。こちらは、底の形が対称になっているので、亀を中央に向ければ、重心は中央にあります。なので、時計回りにも、反時計回りにも回ります。


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反時計回りが大好き!

 ラトルバックといいます。このラトルバックは透明なプラスチックでできているので、中に仕掛けがあるということはありません。


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煙突の煙

 (株)北海道熱供給公社の煙突の煙です。

 煙突から出ている煙って何だろう?と考えたことはありませんか?

 動画を見ると、煙突を出てすぐの所には煙がほとんど見えません。そこから離れると白い煙が見えるようになります。ということは、白く見えている煙の正体は、「水」だと思われます。煙突を出てすぐの所では、水蒸気なので透明で、外気温で冷えて水になって白く見えているということです。つまり白いのは雲と同じですね。札幌の冬の動画なので、煙突上部では0℃以下の可能性があるので、煙の先の方は氷になっているかもしれません。


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おんさのうなり

 左側のおんさには、棒の中ほどに黒いプラスチックのおもりが付いています。おんさは、2本の棒が振動することで音を出しています。440Hzのおんさは、2本の棒が1秒間に440回振動しています。ところが、棒におもりを付けると、少しだけ1秒間の振動の回数が減ります。すると聞こえる音の振動数も下がります。440Hzよりも少しだけ低い音になるんです。

 どれだけ振動数が下がったのかは、2つのおんさを鳴らすことで分かります。少しだけ振動数が違う音が同時になると、「うなり」が生じます。右の動画の音声を聞いてみると、「うぉーん、うぉーん」という「うなり」が生じているのが分かります。

 この「うなり」は1秒間に振動数の差の分だけ生じます。例えば、1秒間に4回「うなり」が生じている場合は、振動数の差が4Hzということになります。一方のおんさが440Hzと分かっている場合は、もう一方のおんさの振動数は436Hzか、444Hzということになります。おもりを付けた場合は、振動数は下がるので、436Hzになっています。


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おんさと共鳴

 右の動画をクリックすると、440Hzの音が出ます。

 おんさですね。


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「日常にひそむ数理曲線」

回転灯とタンジェント

 「日常にひそむ数理曲線 DVD-Book」という動画集を1年ほど前に購入しました。30分ほどの映像ですが、スタッフがとても魅力的です。

 

企画・制作:ベネッセ教育研究開発センター 慶應義塾大学 佐藤雅彦研究室

監修:佐藤雅彦

編集・執筆:佐藤雅彦 ユーフラテス

音楽監督:栗原正己(栗コーダーカルテット)

ナレーション:太田 光(爆笑問題)

 



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ヨーグルトのふたの裏

 最近のヨーグルトのふたには、裏側にヨーグルトがほとんど付かない構造になっているものがあります。撥水加工がしてあるんですね。

 森永「ヨーグルトが付着しにくいフタに!」

 水を落としてみましたが、きれいに撥水されています。

 これは、車のガラスに塗るタイプの撥水加工のような化学的な撥水ではなく、物理的な撥水加工なんですね。水に浮く蓮の葉が水をはじく構造を参考に、フラクタル構造化しているということです。

 植物でフラクタルといえば、「ロマネスコ」を思い出しました。カリフラワーとブロッコリーを掛け合わせた野菜です。


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味噌汁の対流

 味噌汁の味噌がもやもやと底からわき上がっている感じがします。この流れのきっかけは、温かい味噌汁が、表面から冷えることです。表面の温度が下がると、体積が小さくなります。温めると体積が増えるのと逆ですね。もう少しきちんとした表現をすると、味噌汁表面部分の密度が大きくなります。

 密度が大きくなると、沈みます。ここから流体の性質ですが、味噌汁表面が沈むと、沈む先にある味噌汁はどこかへ移動しなければなりません。また逆に、味噌汁表面が沈むと、表面に空間ができるわけではないので、どこからか味噌汁がやってこなければなりません。


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なぜ川の水は0℃以下でも凍らないのか

 動画は札幌市内を流れる創成川です。氷点下でも川の水が凍らないのはなぜなのかネットで調べてみたのですが、正しいような、正しくないような、いろいろな情報がありました。

 ポイントは川は「流れている」ということなのは間違いありません。近くの水たまりは凍っています。

 それでは静止している水は氷点下になると必ず凍るかというと、そうでもないのです。「凝固点降下」とか「過冷却」のような現象もあるのですが、

それとは別に例えば、北海道の湖でも凍る湖と凍らない湖があります。


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LED信号機は点滅している?

 右の動画を見ると、信号機が点滅していることが分かります。ところが実際の信号機を見ても点滅はしていません。LEDが使われている信号機は、動画で撮影すると点滅しているのです。なぜでしょう。

 実はLEDは点滅しています。LEDが単純に交流で発光しているとすると、東日本では50Hzで点滅しています。つまり1秒間に50回点滅しているんです。LEDは一方向の電流しか流さないからです。ダイオードの特性ですね。

 残念ながら人間には1秒間に50回の点滅は連続して光っているように見えます。テレビの画面は1秒間に30枚の絵がパラパラ漫画のように次々と変わっているのですが、連続しているように見えます。

 それでは、動画を撮影するとなぜ点滅しているように映るのかというと、LEDの点滅と、動画撮影のコマがずれているからです。LEDが光っている瞬間のコマと、暗くなっている瞬間のコマがあるからです。その結果、点滅しているように映るのです。


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3D-LEDディスプレイ

 立体的に見えるディスプレイではなく、LEDが立体的に配置されているディスプレイ(表示装置)です。日本生命札幌ビルに展示されています。たぶん、この冬から展示されていて、今後も展示され続けるのかどうかは分かりません。

 LEDが立体的に配置されているので、見る角度によって見え方が変わります。色の変化、動きの変化がとても面白いディスプレイです。


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赤れんがはなぜ赤いのか?

 右の動画は、北海道庁赤れんが庁舎と、その前方に2014年夏にできた札幌市北3条広場です。現在は雪が積もっていますが、雪が無い時には赤れんがが敷き詰められています。

 そこで思ったのは、「なぜ赤れんがは赤いのか?」ということです。なぜなのでしょう。


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デジタル温度計

 動画のデジタル温度計は「2.0℃」を示しています。この「2.0℃」という気温が何℃を示しているのか、気になったことはありませんか?


 普通に「2.0℃」という表示を見ると、小数第2位を四捨五入して「2.0℃」なんだな〜と思います。つまり

  1.95℃〜2.04℃

この間の温度であるということです。




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LEDディスプレイ

 2014年ノーベル物理学賞で話題となった、青色LED。早くから開発されていた赤、緑に対して、開発が難しかった青ができれば、三原色が揃ってディスプレイに使えるということでした。

 LEDディスプレイは、本当にRGB(赤緑青)の三色のLEDで作られているのか、調べたいと思っていました。しかし大きなLEDディスプレイは、多くの人が見られるように、だいたい高いところにあります。手が届くところにあるディスプレイは液晶が多いです。


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電車は電池で走っているわけではありません

 最近の自動車はハイブリッド車や電気自動車のように、車内に積んでいる電池をエネルギー源として、走行するものが増えています。しかし電車は名前の通り電気で走っていますが、電池をエネルギー源としているわけではありません。(右の動画は、「札幌市電」です)


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観覧車の速さを求める

 札幌中心部を散歩していたところ、NORBESA(ノルベサ)にある観覧車("ノリア"という名前のようです)が目にとまりました。

 最近観覧車には乗っていませんが、小さい頃不思議だったのは乗る時に止めてくれないんですよね。遊園地にある乗り物には止まっている時に乗る、というのが普通だと思っていました。しかし、観覧車は違ったんですね。大丈夫なのか計算してみます。


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ネオン

 街でパチンコ店のネオンサインを見かけたので、ネオンについて調べてみました。

 まずは「ネオンサイン」についてWikipediaから。


 ネオンサイン


 右の動画だと、「パチンコ」の文字は赤なので、中にネオンが入っていると思われます。他の色は蛍光塗料が塗ってある蛍光管ですね。蛍光塗料によって色を出しているのでしょう。


 単純に「ネオン」については、次のサイトが抜群に面白かったです。


ネオンサインに隠された秘密

Nature Chemistry 5, 438 (2013年5月号)


 Heを2族に持ってこようと動きがあるなんて、知りませんでした。

 


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「科学」のページに「シャボン膜のカメレオン現象」を追加しました。

かなり内容が豊富で、読み切るのは難しいと思いますが、YouTubeにUPした動画をたくさん入れましたので、動画だけでもぜひ見てみて下さい。

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「科学」のページに「箔検電器の挙動がおかしい」を追加しました。

北海道札幌開成高等学校の生徒の研究です。

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「科学」のページに「偏光板とポリプロピレンによる着色現象に関する考察」を追加しました。

この内容は2004年に行われた「第48回日本学生科学賞」において、北海道南茅部高等学校の生徒が内閣総理大臣賞を受賞した研究です。審査は2日間にわたって行われるポスター発表形式であるため、研究内容の他にもプレゼンテーション力、コミュニケーション力も重要な要素となっています。

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2年生向け「物理」の大学入試問題解説を作っているけど・・・

 プログラミングの本を読んでいてい、「文法の説明が長いとつまらないな〜」と感じたのが、入試問題解説を作り始めたきっかけです。

 プログラミングの勉強は、少しずつでも結果が現れると面白くなります。「まずは基本を学んでから・・・」というのは、とてもつまらないです。

 勉強も同じではないかと思ったのです。「じゃあとりあえずの目標である、入試問題から入るとどうなるのか」と考えました。

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