生活の中の物理学 (2013) Physics in Everyday Phenomena 第5回 2013/10/21 第2章力学ー回転運動第3章流体真貝寿明 Hisaaki Shinkai http://www.is.oit.ac.jp/ shinkai/mukogawa 寺田寅彦のエッセイをレポートせよ寺田寅彦の科学に関する随筆を１つ読み，内容を簡単にまとめた後，自身の考えたことを述べよ． A4用紙3枚程度（1500字 500字程度）．ペン書き or PCプリントどちらも可用紙自由，表紙不要，横書き提出は，11月11日講義終了時．「花火」「金平糖」「とんぼ」「風呂の寒暖計」「電車の混雑について」「新星」「茶碗の湯」「瀬戸内海の潮と潮流」「科学者とあたま」…… 2. 力学 >> 2.5 保存則という考え方エネルギー（モノを動かす能力） 2. 力学 >> 2.5 保存則という考え方運動量保存則（作用反作用の帰結） Newton's Cradle 2. 力学 >> 2.6 回転する運動見かけの力：遠心力 http://kids.gakken.co.jp/kagaku/110ban/text/1495.html 車がカーブするとき，どちらに力がかかる？外から見る人（静止系）車は円運動向心力を受けて，円運動している．車内の人（加速度系）運動なし向心力と遠心力がつりあっている．遠心力を利用した身の回りのもの Roundup 遠心力を利用した身の回りのもの ◎ 遠心力を利用した身の回りのもの ◎ 遠心分離器遠心力を利用した身の回りのもの ◎ ◎ 遠心力を利用した身の回りのもの △ 遠心力を利用した身の回りのもの ◎ http://www.youtube.com/watch?v=aHQ19gavKj0 遠心力を利用した身の回りのもの ◎ Dyson Cyclone CM JPNversion http://www.youtube.com/watch?v=uqbyj_VNCgw 車がカーブするとき，どちらに力がかかる？外から見る人（静止系）車は円運動向心力を受けて，円運動している．車内の人（加速度系）運動なし向心力と遠心力がつりあっている．宇宙ステーションが無重力になる理由？ (図録p19) 前回のミニッツペーパーから宇宙ステーションが飛び続ける理由？ 2. 力学 >> 2.4 万有引力の法則と重力による運動万有引力（すべての物体は引き合う） 2. 力学 >> 2.6 回転する運動潮汐力(tidal force) m M r 潮干狩りは何故春か？潮の満ち引きのしくみアサリが産卵を前に丸々と太り美味しい季節だから！いえいえ，それだけではありません．春はいちばん潮が引くから！本当？尼崎での満潮と干潮気象庁の潮位表より１日に約２回，満潮と干潮が交互にやってくる．満月や新月のときは，干満の差が大きな「大潮」上弦や下弦の月のときは，干満の差が小さな「小潮」潮の満ち引きの原因は月の重力地球地球潮の満ち引きの原因は月の重力地球地球潮の満ち引きの原因は月の重力干潮満潮地球地球満潮月による万有引力干潮地球の自転によって，一日に２回，潮の干満がおきる．新月のときは，月の方向に太陽もあるので，大潮になる．潮の満ち引きの原因は月の重力なぜ月の反対側でも満潮？地球質量 6x1024kg 質量 7x1022kg 半径 6400km 半径 3400km 月半 6 地球公転半径 38万km 地球と月の重心半 6 ＝回転の中心（地球内部，中心から4670km地点）潮の満ち引きの原因は月の重力なぜ月の反対側でも満潮？地球月地球地球と月の重心＝回転の中心（地球内部，中心から4670km地点）半 6 半 6 潮の満ち引きの原因は月の重力なぜ月の反対側でも満潮？地球月地球潮汐力＋遠心力で，月と反対側にも満潮が生じる（もっと正確には，回転座標系にある地球上でのコリオリ力を使う説明に）半 6 半 6 潮干狩りは何故春か？ ← 新潟での潮位の年間変化．（春は引き潮が大きい） ↓ 大阪での潮位の年間変化．（年間通じて同じ位）おそらく，アサリのおいしい地域で春に引き潮が大きかったので「潮干狩りは春」という言葉で全国に伝わったのかも．月はなぜ落ちてこないのか？万有引力で引き合うなら，月はなぜ落ちてこないのか？前回のミニッツペーパー記入項目 2 ゆでた卵は，ゆでていない卵よりも回転する．その理由は？宿題：『ゆで卵を回転させると立ち上げる』実験 ◎ ◎ 前回のミニッツペーパー記入項目 2 ゆでた卵は，ゆでていない卵よりも回転する．その理由は？ ◎ ◎ ◎ 2. 力学 >> 2.6 回転する運動地球の遠心力 2. 力学 >> 2.6 回転する運動ロケット発射場はなるべく赤道近くに (図録のp39) 静止衛星とは (図録のp7も参照のこと) 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.2 トルクと角運動量トルク＝回転させようとする力トルク(torque)は，回転モーメントとも呼ばれるトルク＝回転させようとする力工具自転車のギア比 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.2 トルクと角運動量角運動量＝回転運動の運動量トルク＝回転させようとする力角運動量＝回転している運動量 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.2 トルクと角運動量角運動量は保存する 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.2 トルクと角運動量角運動量は保存する http://www.yomiuri.co.jp/olympic/2010/feature/kagaku/ka20100219_01.htm 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.2 トルクと角運動量角運動量は保存する宇宙での面積速度一定の実験（図録 p.39）猫が着地できる理由は何か？（角運動量保存則に違反していないか？） 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.3 コリオリの力コリオリ力＝回転体上で運動すると感じる力台風はなぜ反時計まわりか？台風はなぜ反時計まわりか？ http://kasayan.naganoblog.jp/e831684.html 2. 力学 >> 2.6 回転する運動 >> 2.6.3 コリオリの力フーコーの振り子 Foucault pendulum 1851年，地球が自転していることを証明した． 3. 流体：連続体の性質 3. 流体 >> 3.1 流体の性質圧力（図録 p.15）寺田寅彦のエッセイをレポートせよ寺田寅彦の科学に関する随筆を１つ読み，内容を簡単にまとめた後，自身の考えたことを述べよ． A4用紙3枚程度（1500字 500字程度）．ペン書き or PCプリントどちらも可用紙自由，表紙不要，横書き提出は，11月11日講義終了時．「花火」「金平糖」「とんぼ」「風呂の寒暖計」「電車の混雑について」「新星」「茶碗の湯」「瀬戸内海の潮と潮流」「科学者とあたま」…… 今日のミニッツペーパー記入項目 1 お吸い物のお椀のフタは，しばらくすると開かなくなってしまう．理由を説明せよ． 2 「エウレーカ」（I found it.）とアルキメデスが叫んだ．何を発見したエピソードか．