閃きと知恵あるロボット目指して
  • 22Jun
    • 逆立ちコマのなぜ(理科実験)

       逆立ち独楽の解説を見ますと、難しくて理解できません。そこで実験をして分かりやすい説明が出来ないかと模索してみました。 模索の連続により、重心と接地点を結んだ線を回転軸と仮定して実験してみますと、驚くことに自分から立ち上がります。観察してみますと、回転軸が独楽の形状に対して偏心している為に、回転の度に形状による反作用を受けて立ち上がるようです。 そこで、模型を製作し分かりやすい実験を動画にしました。皆様からの矛盾を指摘していただけると助かります。

  • 18Jun
  • 13Jun
  • 05Jun
  • 02Jun
  • 27May
  • 25May
  • 21May
  • 20May
    • 回転により逆さになる原理(逆さ独楽・回転卵)

       逆さになる原理は、重心と接地点が回転軸となります。 回転軸に対して独楽の形状が重心から遠ざかるほど出っ張りが大きいので、回転毎に出っ張った方に接地点が移動して重心が上になります。 出っ張った方は、軸となります。そのため、回転毎に出っ張りが大きい方に移動します

  • 18May
    • 独楽の科学

       独楽は、回転のみではすぐに倒れます。首ふり運動することにより姿勢を保持したり立ち上がったりします。 この人形は、頭は回転円盤で体はモータです。お互い逆回転しています。この輪っかを回転(首ふり運動に相当)しない場合は、倒れたままです(ぶら下ったままです)。 輪っかを右に回転しますと、右回転の人形はそのままです。左回転の人形は、逆さになります。逆さになることにより右回転になります。 輪っかを左に回転しますと、左回転の人形はそのままです。右回転の人形は、逆さになります。逆さになることにより左回転になります。 つまり独楽は、少し倒れるとジャイロ効果により、首ふり運動をし、首ふり運動することにより、ジャイロ効果により立ち上がります。回転の強い独楽(眠り独楽)は、目に見えない、この様な現象が働き続けているようです。回転が弱くなりますと、首ふり運動が目に見えてくるようです。最後までお読み頂きありがとうございました。

  • 16May
    • 首振り運動における表向きと裏向きの遠心力の計算

       回転盤の慣性モーメントは、1/2×質量×回転半径 角運動量は、質量×回転半径×角速度 ここで、首ふり運動に寄与する角運動量は、回転部分の直線部分のみであると思われます。 回転盤の角運動量×半径÷半径×3.14であるので、回転盤の角運動量÷3.14とします。 一般の遠心力の公式は、遠心力=質量×半径×角速度の2乗  ですので、 首ふり運動の遠心力の表向きの分の公式は、・・円盤の質量×円盤の半径×円盤の角速度×首ふり運動の角速度÷3.14×独楽軸の傾きcosθ×2分の1  裏向きの遠心力は、向きが反対だけです。  となるのかな?  間違っていると思いますのでご指導よろしくお願いします。これから、軸に働くトルクの計算になります。

  • 14May
    • 角運動量保存則

       二つの地球ごまがあります。普通の地球ごまと、歳差運動(首ふり運動)出来ないようにした地球ごまです。 歳差運動(首ふり運動)出来ないようにした地球ごまは、倒れる時に首ふり運動しようとしますが、首ふり運動できないので、すぐに倒れます。 この実験から、普通の地球ごまも目に見えない首ふり運動している事により倒れないという事がわかります。つまり角運動量保存則(独楽の姿勢を保持する法則)で倒れないというのは誤りです。 では、なぜ倒れないかと言いますと、こまが倒れようと傾きますと表向きと裏向きの遠心力のトルクにより首ふり運動します。 首ふり運動しますと、こまが横に傾けられ、表向きと裏向きの遠心力のトルクにより立ち上がる力を得ますので姿勢を保持します。 また、独楽が傾きますと軸も傾き、軸が周回します。こまが横に傾けられ、表向きと裏向きの遠心力のトルクにより立ち上がります。 最後までお読み頂きありがとうございました。

  • 03May
    • ジャイロ効果とは

       ジャイロ効果とは、どの様な現象でしょうか?  慣性運動に向心力が働くと円運動を行い、遠心力が発生し鎖が広がります。要するに運動の向きが変化しますと遠心力が発生します。 更に、回転円盤を回転(歳差運動)しますと、回転円盤の向きが変わりこの動画のような表向きと裏向きの遠心力が発生します。 この表向きと裏向きの遠心力のトルクにより、回転円盤は、傾けた方向とは90度ずれて向きが変化します。これが、ジャイロ効果です。 また、この表向きと裏向きの遠心力は、独楽を立たせるトルクにもなります。※ 円盤に働く、表向き裏向きの遠心力の計算式を誰か発表されたら素晴らしいと思います。

  • 24Apr
    • 独楽は、なぜ倒れないのか?

       独楽が倒れないのは、慣性の法則つまり回転体で言えば角運動量保存則で倒れないと言われています。つまり回転すればその姿勢を保持する性質があるというのです。重力の影響がなければそうだと言えます。しかし重力のある世界では、石をどんなに速く水平に投げても、石を落としても落ちる時間は同じです。そこで首ふり運動出来ないようにした回転体で実験しますと、普通の棒が倒れるのと同じように倒れます。つまり回転だけでは倒れるという事です。 そこで、首ふり出来ないようにした独楽を、倒れた状態から首を振ってあげますと立ち上がります。これはどういう事でしょうか?実験してみました。回転体の周りに鎖を取り付けて回転しますと、鎖が遠心力で広がります。そこで、首ふり運動をさせますと鎖が円盤に対して表向きの方向と裏向きの方向へなびきます。それは運動の向きが変化したことによる遠心力で、その二種類の遠心力で独楽を立ち上がるトルクになっています。このように理解しますと、独楽が少し倒れますと運動の向きが変わるので二種類の遠心力が生じて、そのトルクで首ふり運動します。首ふり運動しますと、独楽が横に傾けられ続けられます。すると運動の向きが変わり続けますので遠心力が発生し、独楽の下側には外向きの遠心力が独楽の上部には内向きの遠心力が、そのトルクの力で倒れないようです。 また、独楽の軸が傾きますと周回します。そうしますと独楽は、円盤が傾けられ周回(首ふり運動と同じ状態)します。そうしますと、前に述べたように、円盤の下の部分に外向きの遠心力が、円盤の上の部分には内向きの遠心力が発生して、二つの力のトルクで立ち上がります。実験によってこの様な考えに至りました。そこで結論としまして、「独楽は首ふり運動による遠心力で倒れないとい」う事が言えると思います。慣性の法則のみでの説明は、ピントきませんので、回転運動は遠心力で説明したほうがスッキリするようです。

  • 22Apr
    • 遠心力の解釈

       バケツに水を入れて回転しますと、水はこぼれません。閉じた傘を回転しますと傘が開きます。車がスピードを増しカーブすると道路からはみ出します。また蜂の巣を回転して蜂蜜を分離します。要するに回転運動は慣性と求心力によるものです。慣性と求心力が釣り合っている状態が、バケツに水を入れ回転するとこぼれません。慣性が求心力より強いと傘が開くとか、車が道路からはみ出すとか、また蜂蜜が分離するとか、します。通常これらの現象を遠心力と言っています。 遠心力と言うのは、慣性運動している物体が求心力により方向を変えられるという事です。つまり回転運動によって生じている力です。回転運動で求心力が無くなれば、慣性運動により直線を描いてハンマー投げの鉄の球が飛んでいきます。バケツの水がこぼれないのは、加速しながら回転運動をすることにより水は直線運動しようとしますが求心力によりバケツの中にとどめられます。と言う風に遠心力を解釈しますと、回転運動の色々な現象を遠心力と言う言葉を使い表現できると思います。 このように解釈することにより、独楽の現象を簡単明確に表現できます。独楽が倒れないのは、「首ふり運動による遠心力によるものです。」閉じた傘を回転しますと開きます。その開く力と同じ現象と感じます。実際の実験は、円盤の周りに鎖を付け回転させ、周回しますと鎖は円盤に対して表向きと裏向きの方向に向きます。円盤に働く二つの遠心力により独楽は立ち上がるトルクを得ているようです。この実験は私のユチューブに投稿しています。 最後に、オモシロイ重力による求心力の場合です。人工衛星が速度をもって重力で周回していますが、全ての物に重力が瞬時に影響しているため、人工衛星の中では遠心力は発生しないようです。このあたりが、普通の回転現象と混同され遠心力について混乱が生じているような気がします。しかし、人工衛星の遠心力は地球を引っ張る力になっています。いろいろ考えると遠心力は難しいですが、遠心力を使わないで色々な現象を表現すると説明がややこしくなり、説明を受ける人が理解できません。 

  • 21Apr
    • [コピー]実験で得た、独楽の倒れない理由  

      1 独楽が倒れないのは、首振り運動による遠心力で倒れません。2  独楽が倒れる時、独楽が傾きますと、独楽の平面に二種類の遠心力が発生します。独楽の倒れる方向に回転している円盤部分は、表向きの遠心力が発生。独楽の倒れる方向と逆向きに回転している円盤部分には、裏向きの遠心力が発生します。その二つの力のトルクで首ふり運動を始めます。3  首ふり運動が起きますと、独楽が横方向に傾きますと、二種類の遠心力が発生します。首ふり運動の方向と同じ回転部分は、表向きの遠心力。首ふりの方向と反対向きの部分には、裏向きの遠心力が発生します。その二つの力で独楽は、姿勢を維持するトルクを得ています。4  また、軸の大きい独楽は、独楽が傾きますと周回します。周回しますと回転体が傾き首ふり運動しますので、回転体の下の部分は表向きの遠心力が上部には裏向きの遠心力が発生してその二つの力のトルクで立ち上がります。

  • 08Apr
    • ファラデーの単極誘導実験の不思議

       ファラデーの電磁誘導と単極誘導において、電磁誘導は教科書で当たり前のように学んでいますが、単極誘導は同じ電磁現象でよく分からない状態でした。現代においても色々な解釈があるようです。 実験1では、磁石を固定して銅板を回転すれば起電力が生まれる。 実験2では、銅板を固定して磁石を回転すれば起電力が生じない。 実験3では、磁石と銅板を同時に回転すると起電力が生じる。これを解決するには、ファラデーは、磁場が空間に固定されていると解釈していたようです。  私もその不思議さに駆られて実験を重ねてきました。それを動画で表してみました。これはあくまでも個人の見解です。

  • 18Mar
    • 鉄腕アトムを目指して(発想閃きの電子回路-NO58)

       乾物が均等に乾かない。乾くまで時間がかかる。すると、均等に乾かしたいとする心が働く。即ち、均等に乾かすという受容形態(心)に叶う(受容する)行動形成が起こります。要するに、関連記憶が呼び出されます。その記憶の中に、(イカ干しの改良)が呼び出され、これも受容形態として心となり、この心に叶う関連記憶が呼び出され、(日光に当たるのを均等にする)も受容形態の心となり、これに叶う関連記憶がよびだされ、(イカ干しを回転させれば良い)これが心となりこれに叶う関連記憶を呼び出します。更に回転させるにはという事で関連記憶が呼び出され(,イカ干しのモーターを入れる)とう受容形態(心)に叶う関連記憶が呼び出され、その心に叶う行動形成が起こります、しかしすでに行動も記憶されていますのでその行動をおこします。 モーター挿入の受容形態に叶うように、関連記憶が呼び出されジグソーが必要だという受容形態の心が働き、その心に叶うべき購入とか借りるとかの記憶行動をします。一つ一つ心になっていますので心に叶うように行動形成または記憶行動しますが、心に叶わないと悲しくなりまた怒りが起きます。そこで、その心に叶うように、本を読んだりして調べる行動をします。これも記憶行動で心に叶う行動です。すなわち人間の行動は全て心の連鎖で成り立っています。本を読んだり、人から聞いたりして心に叶う行動形成をし、作業をします。そうする事により、イカ干しにモーターが取り付けられ、回転することにより日光が均等に当たりイカの乾燥が早くなります。これで最初の心に叶った事になるので満足状態になります。 このように、発明行動を一つ一つチエックしていくと発想閃きは、受容形態の心に叶うような記憶の組み合わせであると同時に記憶(受容形態)も呼び出されたら心として機能していると言えます。この様な見方で発想閃きを解釈するなら、人間の心も電子回路すなわちプログラムで組み込むことはそんなに遠い話ではないような気がします。すなわち鉄腕アトムの時代は目の前ではないのでしょうか、その場合、議論の余地はいろいろありますが、ロボットはあくまでも召使の心を持った人間の行動する道具です。もしロボットに人間の本能(受容形態)を持たせれば、そてによる心の形成は無限に複雑になります。

  • 06Mar
    • カラスが蛇口の栓を開けるメカニズムーNO57

       カラスは、水とか餌には生命を維持する為に欠かせないものであり、敏感に対応するものと思います。人間が公園の水飲み場で水を飲んでいるのをカラスが見て、人間が居なくなりカラスが水飲み場に来ても水が無いので、カラスはエ!と疑問状態になり何でだろうと観察行動すると思います。人間が再び来て、蛇口の栓をひねり水を飲む様子をカラスは観察し、蛇口の栓を動かしている受容形態を受容します。水は既に心となっていますので、その受容形態が水と結びついて心となります。 本能の渇きを潤す事が出来る水の受容形態は心となっています。またこれに対応した、蛇口の栓を動かす受容形態も心になります。この蛇口の栓を動かす受容形態の心に叶う行動を形成するわけですが、カラスは既に物を動かす行動は持っています。それはクチバシとか脚とかで常に物を動かしているからです。つまり、心に叶うべく蛇口を動かそうとします。蛇口の栓を動かす受容形態(心)に叶うべく全身全霊を使い頑張ります。その結果蛇口の栓を開ける事が出来たとしますと、心に叶った事になり満足します。 その結果、水が出て(水が出たことは心に叶ったことです)さらに満足し、水を飲むことにより渇きを潤す事ができ本能に叶った事になります。これが何回も続けば自信となり強固な対応が形成される事につながります。カラスでさえこの様な心を持つわけですから、人間の心は、体験とか本を読む、情報媒体が多いので人間の心は複雑怪奇と言わざるをえません。人間が人間の心を理解することは到底出来ません、理解したと言ってもほんの一部でしかないと思います。そこで私は、人間の発想閃きの回路のみ理解しようとしています。

  • 01Mar
    • 独楽の倒れない簡単な説明

       独楽は、首ふり運動の遠心力で倒れない!  独楽の原理は、回転体を傾けた時、表向きと裏向きの慣性によるものです。まず、独楽はすぐに倒れます。倒れないのは首ふり運動と軸による周回で円盤が横に傾けられるからです。円盤が横に傾くと円盤の下側には表向き、上側には裏向きの慣性のトルクで立ち上がります。 独楽が、倒れる時に円盤が縦に曲げられます。そうしますと左回転の場合は、円盤の右側に表向き、円盤の右側に裏向きの慣性のトルクで左回りの首ふり運動をします。 また、独楽が倒れようとしますと、大きな軸の場合周回します。周回の首ふり運動により円盤が横に曲げられ、円盤の表向きと裏向きの慣性のトルクで立ち上がります。