2024.8.24物理サークル報告

　物理サークル（８月２４日）の報告です。今回は動画が多く、YouTubeに動画を上げていたので、報告が遅れました。例によって、ぼくのごく私的な報告ですので、正式は報告はサークルの公式サイトでの例会報告を御覧ください。

　冒頭のイラストは、昔作ったアドベンチャーゲーム「ガリレオ島の秘宝」の１シーン。なぜこの絵を冒頭に持ってきたのかは、今回の報告を見ていただけると、わかります。

　まず、今回一番笑った臼井さんの実験から。

　動画は最初の説明部分が長かったので、実験の部分だけをカットしました。それ以外は無編集です。

　お玉を机の上で回転させるとぐらぐらと揺れ、最後に少しだけ戻ります。

　臼井さん「これね、逆回転することがあるんだわ」

　えーっと思って、みんな興味津々で実験を見ていましたが・・・

　結果は動画の通り。

　やはり、無理でしたね。

　臼井さん「おかしいな、逆回転したと思っていたんだけど、思い違いしていたみたいだ・・・」

　いやあ、エネルギー的に考えて、摩擦があるので、まず逆回転はしないと思います・・・

　個人的に、一番お得だったなと思ったのが次の実験

　ピンホールの映像を凸レンズで集めると、ピンホールがいくつでも１点に集まります。レンズの位置はピンホールの後ろでも前でも、結果は同じ。

　ぼくはこの実験を見ていて、長年のギモンが解けました。

　１００円ショップに、プラスチック製の全面黒のメガネで黒い面にピンホールがいっぱい開いているのを売っています。今、手元にないので、その映像を載せられませんが、あれをかけると、小さな穴を通して、景色が普通に見えます。近眼の人でも、通常の眼鏡なしで、外の景色が普通に見えるんですね。

　ピンホールがカメラ・レンズのような働きをするのは、物理をやる人なら誰でも知っています。しかし、複数のピンホールを通してみているのに、景色が何重にもダブらず、普通に見えるのは、ぼくにはちょっと説明できませんでした。

　でも、この実験で、目の水晶体レンズがこの実験のと凸レンズの役割をしていることがわかり、ナットク。

　さて、今回の冒頭イラストの謎解きは、こちら。

　単振り子の周期は、ガリレオが発見したように、振幅が小さいときは、振幅の大小に関わらず一定です。しかし、振幅がもっと大きくなると、周期がずれていきます。

　ところが、サイクロイド曲線にそって揺れるものは、振幅の大きさに関係なく、周期が一定になります。

　山本さんのこの装置、作るの大変だったろうなあ・・・

　・・・冒頭イラストはサイクロイド振り子ではありませんが、振り子つながりで選びました。

　こちらは交流のLC回路。コイルと鉄心の組み合わせでコイルの自己インダクタンスLの値を変えることができ、LC回路で交流の６０Hzに共振できるようにできます。（それができるように、使用するコンデンサーは相応の値のものを選んでいます）

　コイルを貫く鉄心が閉回路となると、Lは最大になり、上の鉄棒部分をずらして遠ざけていくと、Lの値が小さくなっていきます。この実験では、鉄棒部分をずらすの途中で共振が起こり、LとCの合成インダクタンスが最大となって、電源とコイルの間の電流が非常に小さくなり、電源側の電球が点灯しなくなります。動画で見た通りですね。