番号 04D-001 送信日 04/04/08 差出人 林 正幸
件名 ひかり玉子
こんにちは、林まさです。
このところ大陽炉にこっています。目的は講座プラン「物質とエネルギーの世界」の中で、太陽エネルギーに関心を持たせるためです。
10年ほど前に部活動で生徒と一緒に、250枚くらいの5cm角の塩ビミラーを、1枚々々レーザーを当てて角度を決めながら固定して大陽炉を製作したことがあります。これは新聞紙が炎上する威力がありました。。
今回はもうすこし簡単に作れるものを目指し、等辺台形を貼り合わせる方式を採用することにしました。工作紙で次の等辺台形を12枚ずつ切り出します。
1段目 上底:62mm 下底:104mm 高さ80mm
2段目 上底:104mm 下底:142mm 高さ80mm
3段目 上底:142mm 下底:178mm 高さ80mm
そしてアルミホイルを貼り、粘着テープで貼り合わせます。細かいところは例によって近日中にホームページに掲載するつもりですが、これで焦点距離240mmのパラボラができあがります。
計算では台形の傾きを求めるのに苦労しました。三角公式
a^2
= b^2+c^2−2bc×cosA
を使って方程式をつくります。1段目の場合は次のようです。
64−853B+2841B^2 =
4A^2(726−213B)
ただし A = cos(90−α)
B = cos(115.78−α)
です。ところが代数的に解くのは困難です。そこで適当な数値を仮定して代入し、次第に解に近づくことにしました。αを大きくすると左辺は小さくなり、右辺は大きくなる。近づいたら比例配分で解を得る。
α
= =
17.02[°]
となります。これはプログラムをつくれば簡単にできますが、残念ながら現在の私のパソコンはそこから離れています。逆にその体制づくりの必要性を感じた次第です。
もうすこし苦労話を書くと、いきなりこの形になったのではありません。焦点距離を40cm、台形は2段で高さが10cmなどとして製作しました。そして計算間違いもしました。上の数値の方は、できたパラボラにレーザーを当てて確認をしたものです。
計算はかなり複雑ですが、得られた数値を利用すれば比較的簡単に製作できます。そして今日は天気がよいので、ゆで玉子づくりに挑戦しました。1時間で完璧なゆで玉子ができました(もうすこし短くてもよいはずです)。いやいやこれは「ひかり玉子」と呼ぶべきでしょう。これはオリンピックの聖火と同じように神聖な食べ物と言えます。
いまポリカーボネートミラーを使って同じものを製作中です。この威力は論を待たないでしょう。また工作紙とアルミホイルを使って短時間でできる簡易型も製作してみるつもりです。ただしこれではひかり玉子はできませんが・・・。
講座プラン「物質とエネルギーの世界」も近日中にホームページに掲載します。
ではまた。
番号 04D-002 送信日 04/04/12 差出人 船橋 隆久
件名 パシャッと体心・面心立方格子
船橋です。
かつて名古屋EHCで「結晶格子の製作」をおこないました。そのときは「展開型」と「組立型」の結晶格子を作りましたが、今回は手のひらの中で一瞬にして出来上がる手品式「パシャッと体心・面心立方格子」を作ってみました。
ヒントは「ものづくりハンドブック3」の22ページにある「マジック・キューブ」です。これは立方体を4個使って作るおもちゃで、放りあげるように台紙を振ると、その瞬間に立方体の面に描いた絵がクルッと変わるというものです。
作り方は「ものづくりハンドブック3」を参考にして、これを結晶格子の組み立てに応用してみました。すると、バラバラだった格子が一瞬にしてそろい、手のひらの中で「体心・面心立方格子」が完成します。思わず笑ってしまいます。
ではまた。
番号 04D-003 送信日 04/04/12 差出人 林 正幸
件名 太陽炉など
こんばんは、林まさです。
家内も退職して新しい生活が始まっています。ただし家内の方は2日間は非常勤で出かけます。
臼井さん、大陽炉の製作についてホームページに掲載しました。設計の方も詳しく紹介しています。生徒たちに考えさせるのもよいかもしれません。残念ながら現時点ではデジカメの写真は載っていないのですが、製作の方も注意事項も含めて、詳しくかつ親切に説明したつもりです。私のお薦めはアルミホイルと工作用紙を使う方です。第1に安価で家庭でも取り組めますし、結果もかなりなものです。私はポリカーボネートミラーを使うもの、それから生徒が1時間半くらいで完成できる簡易型の3種を製作しました。失敗作もあり、都合2週間これに明け暮れた勘定になります。なおこの設計法は、集音器などの製作にも応用できます。
そして前のメールにも書いたのですが、講座プラン「物質とエネルギーの世界」の方もホームページに掲載しました。かなり新しい発想で構成した、私としては野心作のつもりですが、感想などが聞かせてもらえると幸いです。
船橋さん、「パシャッと体心・面心立方格子」のおもちゃ、面白そうですね。
ではまた。
番号 04D-004 送信日 04/04/26 差出人 林 正幸
件名 パラボラの設計ソフト
こんばんは、林まさです。
等辺台形を貼り合わせてパラボラを製作する設計ソフトができました。これで、台形の高さ、焦点距離、段数などを入力すると、瞬時に設計データが得られるようになりました。前に紹介した大陽炉のデータも、正しいことが再確認できました(計算の蓄積による誤差がわずかにありました)。集音器にしろ、電波用アンテナにしろ、手軽に製作できます。台形の枚数を増やせば、焦点範囲も小さくなりパワーが上がります。依頼があれば、条件を満たした設計データを返答できます。
プログラムにはビジュアル・ベーシックを利用しました。実はこれを機会に勉強を始めたのです。この言語はクイック・ベーシックに、ウィンドウズに適合するユーザー・インターフェイスを上乗せしたものです。クイックベーシックの方はそれなりに利用していたのですがそれは10年程前のことであり、新しいことも加わっていてやはり手こずる部分がありました。そんなわけで、完成したときはかなり喜びました。
このあとグラフィック表示などの勉強をして、パラボラの設計断面図も出るようにソフトを改良したいと思います。そうなったら実行ファイルにして皆さんに届けられるかもしれません。
ではまた。
番号 04D-005 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-006 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-007 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-008 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-009 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-010 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-011 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-012 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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番号 04D-013 送信日 04/04/** 差出人 ** **
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