(旧名称・たけしのコマネチ大学数学科)
フジテレビ 2008年6月26日 深夜OA
今回のテーマは、
「物理学」
DVDBOX第2期発売:2008年07月16日
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さあ今夜は、趣向を変えて、物理学に挑戦です。
数学といったい、どんな関係があるのでしょうか。
(戸部アナ)
-- ランキング参加してます。1回押してくれると嬉しいです
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微積分はニュートンが発明したことでも分かるように、数学と物理は両輪の関係。
でも今、物理をとらない生徒が日本では2/3になってしまっているという。
そこで影響力の強いこの番組を使って物理学を応援しようという試み。
ちなみに竹内先生は、ご存知の通り、物理学専攻。
例題として、体重60kgの人が、定滑車にかかったロープの片側に乗り、
もう一方のロープを引いて体を持ち上げるとき、どれくらいの力(何キロ相当)が
必要か。を提示。これはカリフォルニア大学バークレー校の物理学科の
大学院の入試問題だそうだ。エレベーター問題と言うらしい。
(米国大学は、簡単に入れて出るのが難しいのか・・と再認識。)
今回の東大生は、悩殺シスターズの小橋りささんと、生駒尚子さん。
この問題に、生駒さんが「120kg?」と呟く・・。(おい!しっかりしろ~~!)
まあ、マス北野が答えるまでもなく、半分の30kgでよい。
実際にアタル(60kg程度の体重)が滑車と使って上にスイスイ上った。
(日本だと、小学6年で習うのね。
中学受験専門塾・優学習会 すぐるホームページ > 滑車と輪軸 )
実際のエレベーターも同じで、バランスウエイトとカゴが滑車の両端に
ぶる下がっている(原理上)。だから、モーターにそんなに負担はかからない。
コマ大:
ダンカン部長 〆サバアタル お宮の松 ガンビーノ小林
(オープニングでは、〆サバアタルの滑車実演だけ)
さて本題。
早速問題が出された。
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Q:
慎重60cmの人が、全身を見るのに必要な鏡の大きさは上下何cmでしょうか?
その鏡の位置も作図しなさい。
コマ大の検証:
今回は国立科学博物館(上野)でロケ。
身のまわりでおこる、様々な物理現象と体験するため、
それを説明するために用意された器具で体験するコマ大メンバー。
(どうやら、 地球館2Fのたんけん広場 らしい )
さっそく、身長160cmというお宮の松を実際に鏡に映して実測することに。
(ここで、鏡からの距離を変えても、必要な鏡の長さは変わらない
と言うことも分かった。※後半の解答時に説明された。)
タカさんの決め文句!
Docendo discimus! (教えることによって学ぶ)
対戦開始!
マス北野、東大生、共に答えは秒殺。
どう綺麗に絵を描くかが焦点に!
時間があるのでポヌさんがアフリカにいる動物の絵を披露(キリン)。
その出来はともかく、ベナンにはキリンもライオンもいないという。
(西アフリカの海に面した国だからね。サバンナの動物はいないよね。)
<東大生プチ情報>
今回は、「男性のこんなところにグッときます」と言うことで、
小橋さんは、並んで歩いているときに車が通りかかり、
「危ないよ」って、さりげないスキンシップで守ってくれるとき。
生駒さんは手の甲の血管フェチだそうだ。
タカさんが「いきり立つ血管には自信がある」というところは、
深夜ならではの見事さである。
TIME UP!!
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A:
コマネチ大学生の解答
答え、81cm //
解説:
実測しました。
マス北野チームの解答
答え、80cm //
解説:(マス北野)
鏡からの距離に関係なく、半分の長さでよい。
東大生の解答
答え、80cm //
解説:
図から式を立てて説明。
(先生の解説1とほぼ同じなので割愛)
正解は、80cm。
全員正解!
コマ大が間違えたのは、お宮の松の身長が実は162cmだったから!
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美しき数学の時間 (先生の解説)
考え方:
![コマネチ大学#94-1 (竹内1)](https://stat.ameba.jp/user_images/a2/2a/10073237503.gif?caw=800)
頭のてっぺんも、足の先も、図のように目に入ってくる。
それらの鏡への入反射角はそれぞれ一緒なので、
出来る三角形は、それぞれ二等辺三角形。
したがって、映すのに必要な鏡の長さは、半分の80cm。
鏡と人の距離は、入反射角の角度は変わるが、
必要な長さとの関係は崩れない。
ちなみに上から見た場合は、両目が離れていることで、若干結果が変わる。
![コマネチ大学#94-2 (竹内2)](https://stat.ameba.jp/user_images/76/d6/10073237504.gif?caw=800)
図のように両目で見て脳が判断するので、半分の25cmもいらない。
<本日のちょっといい話?>
反射の法則と言うのは、一体どこから出てくるのかというお話。
ということで、ファインマンの経路和(量子論)の話。
反射が起こるとき、あらゆる経路で起こっていると考える。
そしてその経路を足す(経路和)。
![コマネチ大学#94-3 (竹内3)](https://stat.ameba.jp/user_images/91/89/10073237505.gif?caw=800)
ここで、光がAからBに到達する確率=反射率=∑( e^iνt) と表せて、
νは振動数(Hz)、tは時間である。
足してゆくと、経路が近いところは相殺されてゼロになってしまい、
入反射角が同じ古典的な反射経路のみ残ることとなる。と説明された。
それを実験的に証明するためには、鏡に傷をつける(反射するところをなくす)。
そうすると、隣同士で経路が完全に相殺されることがなくなって、
問題の解答より、もっと小さい鏡で反射させることが可能になる。
![コマネチ大学#94-4 (竹内4)](https://stat.ameba.jp/user_images/03/ee/10073237506.gif?caw=800)
これを回折格子と言って、身近なものではCDやDVDで確認できる。
細かい線が入っているので、表面が虹色に見える。
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今週のフィールド賞:
芸術点(ポヌさんのキリンの絵)を加味して、
今回は、 マス北野チームに!!
「え~~」と悔しがる悩殺シスターズは、生駒さんが次回までに絵の勉強を誓う。
エンディングテーマが新しくなりました。
「アンダーレイン feat. プリメラ」 Nobodyknows+
(ソニー・ミュージックアソシエイテッドレコーズ)
【エンディング曲】NEW!
アンダーレイン/nobodyknows+
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★あとがき
今回も息抜きだったかも!
-- ランキング参加してます。ここを1回押してくれると嬉しいです
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講師:竹内薫
(科学作家 東大理学部物理学科卒)
竹内先生のOfficial Site http://kaoru.to/
薫日記(ブログ) http://kaoru.txt-nifty.com/diary/
解答者:
マス北野
ポヌさん (ベナン出身・マス北野の助っ人)
東大・悩殺シスターズ:小橋りさ、生駒尚子
小橋りさ profile(ドクモ) 小橋さんのBlog→ RISA☆BLOG
生駒さんのBlog→ 生駒尚子のミスキャン日記
コマネチ大学生
ダンカン部長 〆サバアタル お宮の松 ガンビーノ小林
2008/06/26 深夜OA
コマネチ大学の前回までの記事
http://ameblo.jp/chablis/theme-10002941350.html
ガスコン研究所 ■コマネチ大学2006年度講義リスト(#1~42・マス1グランプリ含)
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