サイエンス実験I(物理)

サイエンス特別実験

2009年04月27日

理学系(サイエンス学系)では、楽しい楽しいサイエンス実験の授業があります。
サイエンス実験気任亙理の専門的な実験を、サイエンス実験兇任浪蹴悗亮存海鮃圓い泙后
先週のサイエンス実験気任蓮第一回ということでサイエンス特別実験が行われました。
これがなかなか楽しい実験なんですよ♪
前半ではノギスを使っていろいろ計測して標準偏差やエラーバーなど、誤差の処理法について勉強し、
後半ではガウス分布について勉強します。
こちらは実験(後半)の様子
science1










そう。○ii fitでスキージャンプを行うんです♪
全員でのべ100回のジャンプを行い、着地点の距離を記録。
データを処理してヒストグラムを作成し、これがガウス分布に近付いて行く様子を観察します。
今回のデータはこんな感じになりました。
science2








まぁ、100回くらいじゃキレイなガウス分布にはなりませんよね。。
1000回くらいまでデータ数を増やしたいなぁ。
ちなみに、公式記録の最高飛距離は私Yの出した169mです♪むふふ
実験後に副手さんが193mという記録を出し、塗り替えられてしまったんですけどね。。

こちらは誰よりも真剣に飛ぶ、O先生。
science3










O先生は学生さんたちが飛んでいるのを真剣に観察・分析し、どの重心位置で、どのタイミングで飛ぶのが最も飛距離が伸びるのかを考察していました。
学生さんが飛ぶタイミングを見計らい、椅子から腰を浮かせたりと、シミュレーションもばっちりでした。
(ちなみにO先生の最高記録は86mでした。)
O先生、はまり過ぎですよ〜


文責 Y

でか!

2007年12月12日

これは何でしょう???
con1







高さはボールペンと同じくらい、胴回りは両手でやっと抱えられるくらいのものです。
ダンベルになりそうなくらい重いこの物体の正体は…
con3







なんと電解コンデンサです。
容量は驚きの100000μF!
μとつける意味があるのか、悩むほどデカイです。
この巨大なコンデンサが勢ぞろいしました!
con2







このコンデンサは、来年度開講予定のサイエンス実験に登場予定です!
巨大コンデンサにコイルや抵抗をつなげて、RLC回路の実験を行う予定。
con4







電圧もたっぷり蓄えられるので、予備実験も慎重に行っています。
どきどき。
どんな実験になるかは、来年度のお楽しみです☆

ハプニング?

2007年10月27日

来年度より開講されるサイエンス実験では、モーターの実験も行おうと予定しています。
この実験のために作製した装置(直流モーター)がこちら。
motor1







木の枠には導線が何重にも巻かれ、でっかいコイルになっています。
黒い台の上にある銀色の丸い物体二つは超強力磁石(アルニコ)です。
木の枠に巻かれた導線は、こんな風に整流子とつながっていて、ここから電流が供給されます。
motor2







電流が流れると、その周りには誘導磁場が発生します。
この磁場と磁石の作る磁場が反発したり引き合ったりして、モーターがぐるんぐるんと回る仕組みです。
回る様子は→コチラ←から動画で確認していただけます。
クリックして下さいね。

…と、上のようにぐるんぐるんと回す予定だったのですが、ここで問題が発生。
どんな問題かと言うと…
この動画を見てください
→コチラ←
分かりますか?
磁石が…超強力な磁石が…
コイルに引き寄せられて、台から離れてしまい、コイルの回転を止めてしまったんです(涙)
まさかこんなに強力だったとは…

すごく嬉しそうに、『すごいことが起きたよ!』と実験準備室へ駆け込んできたM先生の顔が印象的でした。


文責 Y

規格…

2007年10月24日

kikaku1計測機器とPCとを結ぶケーブルの一つに、RS232Cという形式のものがあります。
物理実験室で使用しているオシロスコープも、このインターフェースを利用することになっていたので、早速ケーブルを買いにいったのですが……

このケーブル、規格が一つじゃないんですよ。。。

素直でいい子な私は、何も考えずにラインケーブルを買ってきてしまいました。
で、プログラミングの得意な補助員Fさんに、計測用プログラムを作って下さい!とお願いしたところ、
『Y先生、このケーブルじゃ駄目みたいです』
と言われてしまいました。。。

RS232Cは、どれも9ピンだと言うことは共通なのですが、ストレートケーブルの他にクロスケーブルもあるらしいのです。
ストレートケーブルはまだいいんです。
9ピンの1番から出た線は1番へ行く、2番から出たら2番へ行く、とすごく単純なつくり。
でもクロスケーブルは…
1番から出て2番へ、2番から出たものは1番へ、とか、
1番から出て5番へ、2番から出たものは3番へ、とか…
組み合わせは(9!−1)通り、つまり362879通り!
うへぇ〜、こんなにあったんですね。。。。
これじゃ、近所のヤ○ダ電機で買ったものでは、測定には使えないですね。。

どのケーブルが利用したいオシロスコープと同じなのかをFさんに調べてもらい、オシロスコープの販売元より取り寄せることになりました。
しかし!
ケーブルが揃ってもまだまだ問題がありました。
マニュアルに書いてあるプログラムは、PC9801シリーズやDOS/Vのような古ーいパソコン用の言語らしく、今使用しているPCにそのまま用いることは出来ないそうです。
で、やはり販売元に『新しいマニュアルは無いんですか?』と問い合わせたところ、『無い』という返答を頂きました。
オシロスコープを買ったのは去年なんですけどね。。。
ああ、先は長そうです。
補助員Fさん、よろしくお願いいたします!

規格といえば、DVDにもいろいろなものがありますよね。
私はPC用のDVDも録画用のDVDも同じだと思っていて、データ保存用というやつを買ってきてしまったことがあります。。。
あと、地デジ対応というDVDがあるのを知らず、録画に失敗したこともあります。。。
先日も、化学コースのO先生が「所さんの目がテン」に出演された!と聞き、ばっちし録画していたH先生にDVDにダビングしていただいたのですが、私の持っているプレイヤーでは見れない形式のものでした。
うきうきしながら家に帰ったのに…

規格が増えてしまうのはしょうがないのかもしれませんが、せめて、名前を変えるなどもっと分かりやすく表示して欲しいです。
ケーブルの名前からしてRS232Cなんてややこしい名前なのに、さらにこんなに種類があるなんて………(遠い目
ちょっと、現実逃避したくなった今日この頃でした。


文責 Y


電磁誘導

2007年07月24日

さて、これは何でしょう?
magnetic1

(クリックで拡大します。)








正解は、磁力線の向きに沿って並んだ針金入りビニールタイです。
ビニールタイの乗っている白い発泡スチロールの下には、写真のようなU字型の強力磁石(アルニコ磁石)があります。

magnetic3








ビニールタイの針金が、この強力な磁場を受けて、写真のように並んだのでした。
きれいでしょ?

いえいえ、ただ模様を作って遊んでいるわけじゃないんです。
今、物理学実験室では、来年度より始まる『サイエンス実験』の予備実験をしています。
これはその中の電磁気学の実験で私用する(かも知れない)んです。
電磁気学の実験では、モーターを作ったり電圧計の原理を学んだり、はたまた渦電流を考えてみたりします。
そこで、今出来ている磁場の形をなんとか可視化出来ないかと考えた結果、写真のようなものを作ってみたわけです。(発案者:M先生)
砂鉄だと掃除が大変だし、磁力線の形がここまではっきりとは出ないですよね。
なかなか良いアイディアだと思いませんか?
因みにビニールタイの長さは0.8cmが良いそうです。
が、そう言いながらM先生はかなり適当に切っていましたが……

magnetic2



普段はこんな感じで実験してます。
詳細はまた次回。


文責Hi


*現在、暫定的にコメント・トラックバックの受け入れを許可しております。
今後の書き込み状況によってはコメント欄の削除を行うことがありますので、ご了承ください。