番号 04F-001 送信日 04/06/07 差出人 加藤 賢一
件名 イグニションコイル
静岡の加藤です。
車屋さんからもらったイグニションコイル。1次側に乾電池2個つまり3V、2次側に蛍光灯をつなぎました。一次側のアース側が昔でいうポイント。一次側を断続すると、蛍光灯は見事に光ります。こんどは、実際に12Vでプラグが火花を散らすか試してみたいと思います。
その次は、ガソリンは爆発させられませんから、なにか、安全な発火物はありますか。たとえば、エタノールなどどうでしょうか。
一次側が直流なので、on-offでは自己誘導起電力が発生し、さらにこの変化を(磁束の時間微分?)が二次側に伝わる。つまり、インダクションコイルは、自己誘導と相互誘導のふたつの法則を巧みにつかって、高電圧を作り出す機械なのです。ということが、最近わかった。相互誘導は知っていましたが、自己誘導のほうは知りませんでした。
とりあえず報告まで。
番号 04F-002 送信日 04/06/08 差出人 林 正幸
件名 MOLの会報告
こんにちは、林まさです。
一昨日(6月6日)に開かれたMOLの会の通信ができたので、まずはメールにて皆さんにお知らせします。
ではまた。
04.6
事務局:林 正幸
MOLの会通信04−6号
今回は岡田、澤田、鈴木とし、林まさ、船橋、堀の6名でした。科教協札幌大会には8
月1日に出発し、会としてお楽しみ広場にも出展することになりました。また10月2、
3日の科学の祭典(科学館)のテーマは「シャボン玉とシャボン膜のあそび」となりまし
た(岡田さんは生徒とトンボ玉で定着しています)。今回はお茶の時間が30分ほどにな
りましたが、私がプログラミングの面白みや哲学の課題などで時間を取ってしまいました
(失礼!)。
なお私の講座プラン「物質とエネルギーの世界」は、次回に検討してもらうことになり
ました。また次回は、11月20、21日の「なるほどサイエンス(でんきの科学館)」
のテーマ「色と光であそぼう(仮題)」の具体化も必要です。
半透膜の性質(岡田)
水酸化鉄(V)のコロイドをつくって透析すると、鉄(V)イオンも浸透して検出されてし
まう。そこで、うすいデンプン溶液に6mol/l塩酸とイソジンとメチルレッドを加えて
セロハンに包んで、ビーカーの水に浸けておくと次第に赤色が着いてきて、水素イオンの
浸透が観察できる。しかし指示薬の色が見やすいように濃い塩酸を使うため、デンプンが
凝集しその様子がヨウ素デンプン反応ではっきり見え、コロイドが浸透しないのではなく、
沈でんがろ過されることになってしまいまずい。
3つに分けてはどうでしょう。たとえば、デンプン溶液にイソジンを加えて透析すると、
着色が抜け出してこない。塩酸をBTBを加えた水で透析すると、緑から黄色に変色して
いく。同じく塩酸を透析し、硝酸銀水溶液を加えて塩化物イオンの透析を確認する。
楽しい教材あれこれ(船橋)
パシャッと結晶格子
手に持って素早く上下すると結晶格子が完成する。これはマジック・キューブの応用。
体心立方格子や面心立方格子を8分割してつくる。作り方は「ものづくりハンドブック
3」を参照。はじめたこ糸を使ったが、細いゴムひも(丸ゴム)がよい。
キャッチャー・リング
「楽しい授業」5月号を参照。風呂用の3mmほどのチェーンとジョイントで首飾りに
して垂らす。そしてステンレスリングを滑るように落とすとあら不思議、リングがキャッ
チされてしまう。リングは直径10、8、5cmなどで、小さいほど難しい。2連のリン
グでは連結部でキャッチされてお互いに直交する。3連では・・・、これは無理でした。
材料はホームセンターや東急ハンズへ。
シャボン玉の合体
藤田さんのシャボン液でシャボン玉をつくり、シャボン玉を連結させると、合体して大
きいシャボン玉に変身する。うまくいくと数回合体させられる。やはり表面積を小さくし
たいのだ。なお泡立ってしまったシャボン液はライターの炎で簡単に泡が消せる。
ちなみに大きいシャボン玉の横を吹くと親子シャボン玉になる。
首振りドラゴン
「ちょこっとサイエンスブログ」に紹介されている紙工作。へこんでいる顔が片目をつ
ぶると膨らんで見える。それだけでなく左右に移動すると目が追いかけてきて、見つめれ
らているよう。片目にして立体感を無くすると、過去の記憶がそれを補って眺める。目が
追いかけてくるのも、目の横の顔の幅が変化する(谷折りになっているため)ことによる
錯覚、お見事です。
サッカーボール型地球儀
宇宙開発事業団のホームページから。C60
分子と同じ6角形と5角形の立体の展開図に、
世界地図と海水温を色別に示す図などが描いてある。これは白地図にすると利用価値が高
まるのではないかな。
割りばし磁石
割りばしを指で持ち、別の割りばしでこすっておまじないをする。これを始めの割りば
しに近づけて指を離すと、パチッと吸い付けられる。タネを明かせば、始めの割りばしに
ホチキスで輪ゴムをとめて、それを中指に引っかけている。おもしろい。
大陽炉(林まさ)
以前に250枚くらいの塩ビミラーをレーザーで角度を決めながら固定して製作した太
陽炉は、新聞紙が炎上する威力があった。今回はもうすこし簡単に作れるものということ
で、等辺台形を貼り合わせることにした。
難しかったのは台形の台板に対する角度を計算することで、方程式を力づくで解くしか
なかった。台形の高さを8cm、1段を12枚、段数を3とし、1段目を半径12cmの
円周に並べ、焦点の高さを24cmとした。すると
1段目の台形 上底 6.2cm 下底 10.4cm
2
14.2cm
3
17.8
になる。そして補助として2、3段目の下底を支える。
台板は70cm角のベニヤ板、反射面は工作用紙にアルミホイルを貼った。組み立てに
は布テープを使い、焦点に玉子を置くためのやぐらを針金で作った。
玉子は黒く塗る必要があり、40〜50分でおいしいゆで玉子(「ひかり玉子」)がで
きる。同じ寸法でポリカーボネートミラーを使った方は、20分でゆで玉子ができ、強す
ぎてときどき割れてしまう。
そしてこれを機会にビジュアル・ベーシックに取り組み、どんな条件でも寸法と断面図
が出る「パラボラ」というプログラムを作成した。おかげで生徒用で1時間あまりで完成
する小型タイプは簡単に設計できた。
滴定曲線(林まさ)
酸と塩基の中和の「滴定曲線」のグラフを自在に描きたい。そんな思いでプログラムを
作成した。関係式は弱酸を強塩基で中和する場合と強酸を弱塩基で中和する場合で異なる
が、たとえば前者では滴下量と水素イオンの物質量との関係は、次のようにどちらの変数
で整理しても3次となる(酸、塩基とも1価)。
CaV0−CbVb
=
CaV0d/(KaV0+KaVb+d)−Kw(V0+Vb)^2/d+d
Ca,Cb:酸と塩基のモル濃度
V0:酸(試料)の体積[l]
Vb:塩基の体積(滴下量)[l]
Kw:水のイオン積
Ka:酸定数
d:水素イオンの物質量
そして水素イオンの物質量と水素イオン指数(pH)の間には次の関係式が成り立つ。
d=[H+](V0+Vb)
=
10^(−pH)×(V0+Vb)
まさにコンピュータの出番である。
滴定曲線はpHを0.01刻みにし、それを代入した1400個(滴下量が30mlを越
えると抜け出すので、実際にはすこし小さい)の、滴下量に関する方程式を1つ1つ逐次
計算で解き、それをグラフに描いていく。それでも所要時間は1秒くらいである。
ついでに、滴定前と中和点のpHを0.001精度で計算して表示する。これは酸、塩基、
塩の水溶液のpHを知るのに利用できる。
なお紹介中に発見された不具合は、その後修正しました。
簡単燃料電池など(林まさ)
2枚の炭素板で、1mol/l水酸化ナトリウム水溶液14mlを染みこませた2枚のク
ッキングペーパーをはさむ。手まわし発電機で2分ほど電気分解して水素と酸素を発生さ
せる。始めに正極、負極を確認するためにメロディテスターをつなぐ。続いてソーラーモ
ーターをつなぐと20秒以上勢いよくまわる。くり返し実験ができる。
負極 2OH−
+ H2 ―→ 2H2O + 2e−
正極 4e− + 2H2O + O2 ―→
4OH−
ナカムラの蒸気機関車のモデルを購入した。固形燃料で水を加熱して、蒸気(湯気)を
吐きながら走行する。物質のエネルギーを仕事に換える例として分かりやすい。
太陽炉を含めて以上は、講座プラン「物質とエネルギーの世界」の教材と位置づけてい
ます。
なお他には「エントロピー考」「溶液の体積減少」などの試料も提供しました。
銅色に光るしおりの製作(澤田)
前回紹介した銅鏡反応で、生徒にしおりを作らせた。PET板を切り、容器は500
mlPETボトルを縦割りにした。付きが悪いときは銅鏡反応をくり返す(このとき一旦
は前の銅が溶けてしまう)。マジックで模様を描いておくと、その部分は銅がめっきされ
ない。片面の銅をろ紙でふき取り、ラミネートする。
残念なことに容器の方がきれいにめっきできる。ビタミンCが大量に要る問題は解決で
きていない。
しおりは反射光ではあかがね色であるが、透過光では緑色になり、今年度は光の教材に
利用した。
名古屋市の教育研究推進事業に今年度も応募した。総合理科Bでは地学を中心に教える。
東海地震や東海豪雨などの自然災害に対する知識や対策の基本を教えることの重要性を、
理由書に書いた。
電池の転極など(鈴木とし)
長谷部さんからの質問。古いラジオの電池を取り出して、1本々々テスターで調べると、
極性が逆になっているものがあった。電気が専門の人に尋ね回ったがラチが開かず、松下
電池工業に問い合わせた。
これは「転極」と呼ばれ、2本以上を直列にした場合、容量が小さい(消耗している)
方に起こる。グラフを示しての説明はあるものの、そうなる理由が分からない。
これは容量が小さい方が、大きい方の電池によって電気分解されるためです。前者を電
解槽と見れば、正極が陰極になり、負極が陽極になっている。簡単燃料電池でもそうだが、
電気分解すると電解槽は陽極が正極、陰極が負極の電池になる。
使用済みの電池と新しい電池を使えば、生徒にも体験させられる。これは電池・電気分
解のよい教材になる。
ちなみに消耗した電池は暖めると再生する。これは電解質部が凝固したのが一部復活す
るためであり、新しい乾電池にも塩化アンモニウムが加えられるのは、凝固を妨げるため
である。また昔の乾電池は、食塩水を注入して復活させることができた。
なお鈴木としさん、缶つぶしにボトル缶を使ったところ、穴あきに悩まされているとの
こと。実際に試してみると、そんなことはなさそう。しっかり空気を追い出そうと長く加
熱するのが劣化を招くかも。あるいはボトル缶の素性があるかも知れない。
次回は
9月12日(日) 13〜17時
**高校 化学室
(東門から入ってください。)
番号 04F-003 送信日 04/06/10 差出人 山岡 世司郎
件名 物理サークルの皆さんへ(科学の祭典参加について)
10月2日(土)、3日(日)に開催される科学の祭典に、今年も物理サークルとして参加したいと考えていますが、皆さんの参加の可否をお知らせください。
例年2ブースで、2日間交代制で行ってきましたが、今年はできたら3ブースを申し込みたいと考えています。
名古屋市立の方は、兼職のため書類が必要になります。そのため、 6月25日までに参加の申し込みを行う必要がありますので、至急山岡まで参加の可否をお知らせください。
参加可能の方が少ない場合はブースを減らして申し込みをする予定です。
番号 04F-004 送信日 04/06/29 差出人 田中 英二
件名 H8/3052Fマルチ測定器製作
H8/3052Fマルチ測定器製作グループの皆さんご無沙汰しています。
田中です。
実は最近、多少うつ病ぎみで、なんだかいろいろなことに意欲がわきませんでした。でもなんとか、脱却できそうになりましたので、次回のH8/3052Fマルチ測定器製作の案内をいたします。
そんな私個人の理由から、今回は、いままでにできているパソコンとのUSB通信関係のものを2つやりたいと思います。
1.弾性・非弾性衝突(林ひろさん)の装置から、データをとってパソコンに表示する。
2.コンデンサーの充放電曲線をパソコンに表示する。
日時:7月18日(日)・19日(月) 10:00AMから
場所:**高校 北3階 物理室
持ち物:H8/3052Fマルチ測定器、工具一式、電動ドリル(持っている人は全員)、ノートパソコン
金額:未定(1万円以下)
最後に、この連絡が全員に届いたか心配ですので、必ずこのメールを受けとったら、出席を含めてメール返信をしてください。
番号 04F-005 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-006 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-007 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-008 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-009 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-010 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-011 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-012 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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番号 04F-013 送信日 04/06/** 差出人 ** **
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