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2007年7月21日 (土)

ピグリンの回転舞踏会

20070721 一昨日,生徒がこんなものを持ってきて「先生,これいったいどうなってるの?」と尋ねられました。
サントリーDAKARAのペットボトルのオマケでピグリンの回転舞踏会っていうらしいんだけど,なかなかよくできた玩具です。
ブタのピグリンにDAKARAのボトルを近づけるとくるくる回るのです。ボトルの反対側の面を近づけると逆回転します。→動画その1
 磁石が入ってて,磁束線同士の反発が起こってるようですが,なぜ回転するのでしょう?
それに回転方向は偶然に決まるんじゃなくて,近づけたボトルの面によって一意的に決まります。なぜ??
 手近にあった磁石を近づけていろいろと試してみたところ,磁石を少し傾けて近づけると回転することを発見しました。磁石を反対側に傾けて近づけると逆回転します。→動画その2
たぶん,ボトルの中に仕込んである磁石は,これと同じように斜めになってるのでしょうね。
 もうひとつ別の磁石をペットボトルのフタの中に入れて実験してみました(磁石のN極は2つとも上を向けてあります)。おお,ピグリンと同じ動きだ。→動画その3
S極を2つとも上を向けても,回転の向きは同じです。逆になるかと思ったのにな。
合成磁場で説明できるのか?と図を描いていろいろと考えたんだけど,どうもうまくいきません。
 何気なくフタの中に入った磁石に,もう一つの磁石を斜めにしてそーっと近づけてみました。そうすると,フタの中の磁石の片側がふわっと浮き上がりました。そうか,これだ!→動画その4
磁石Aを斜めに近づけると,磁石B(ピグリン)はひっくり返ろうとするんだけど,このおかげで重心の位置(接地点)が中心からズレるから回転してしまうのでしょう。(動画4を見ると分かりますが,磁石Aを手前に傾けると,磁石Bは手前が浮き上がります)
回転の向きが一意的に決まるのもこれで説明できます。なーるほど(・∀・)

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コメント

村田先生こんにちは。のらねこさんと久保先生のHPで沖縄の写真を見せていただきました。楽しそうな雰囲気が写真からにじみでてくる感じがします。小川先生もお元気になられたみたいで安心しました。素敵な旅公演、大成功ですね、お疲れ様でした。
科教協では、ピグリンをプレゼントしていただき、ありがとうございました。あれ以来はまっていて、いつもテーブルにだしっぱなし、近くを通るたびに誰がが回すので、ピグリンふらふらです。
おととい、「PEPSI nex」を買いました。何気なくふたをみると、ひゃっほー、中央が少しでっぱっているではありませんか。さっそく作ってみました。
交流会のことは覚えていないことも多いのですが、ふたの中で磁石が傾いたのだけはしっかり覚えています。ふたの中に磁石を閉じ込めて、もうひとつの磁石を近付けました。でも、半回転して止まってしまい、くるくるっと踊ってはくれません。
磁石はななめに固定するのかな? ふたつの磁石の強さは同じくらいでいいのかな? いろいろ試したのですが、うまくいきません。
今日やっとこの記事のことを思い出しました。そうだ、近付ける磁石も傾けるんだった! と、喜んだのも束の間、今度はくっついてしまってうまくいきません。どうしたら、ピグリンのように逃げてくれるのでしょう?
私は物理Ⅰしか履修していません。でも、それ以前に小学校レベルもわかっていないかもしれません。どう作ればいいか、教えていただけませんか?
あっ、でも、科教協の感想に書いた(長野先生から転送されていますか?)回転し続けると酔っ払ったようになる理由はわかりました。重心がふたの中央にないから、ですよね?
お忙しいのに長文を書きまして、申し訳ございません。返事はいつでも結構です。お時間ができましたときに、どうぞよろしくお願いします。

投稿: 伊沢尚子 | 2007年8月20日 (月) 12:36

伊沢さん,コメントありがとうございます。
ピグリンで毎日遊んでいただけているようで,うれしいです(^^)

自作ピグリンに挑戦されているとのこと,さすがですね♪
2つの磁石はどちらも上がN極(あるいはどちらも上がS極)にしないと,近づけたときにくっついてしまいます。
近づける方の磁石の傾きはほんのちょっとでOKです。(「動画その3」参照)
キャップの中の磁石が飛び出してこないように,プラ板を接着してフタをしてやった方がいいかもしれません(「動画その4」のは,透明なプラ板でフタがしてあります)

昨日,那覇空港で大きな事故があったようでビックリしています。けが人が出なかったのが幸いでした。
またお会いしましょう(^o^)/

投稿: むらた@のらねこ学会 | 2007年8月21日 (火) 07:01

こんばんは。
あることがとても嬉しくて、コメントさせていただきます。
卒業式の日にもらった学校新聞を、つい先日やっと目を通しました。すると、先生からのコメントに「ピグリンの回転舞踏会」のことが書いてあるじゃないですか!!驚いたとともに、すごく嬉しかったです。私としては、くだらないおもちゃの質問をしてしまって申し訳ないと思っていましたが、先生が興味をもって調べてくださったことを、とても感謝しています。おかげで仕組みがわかり、すっきりしました。物理が苦手な私ですが、この体験を通して、物理を選択して良かったと思っています。
本当は、もっと先生といろいろお話したかったです。
少しの間でしたが、本当にありがとうございました。
先生の事、ずっと忘れません!!

投稿: 永井←生徒です!! | 2008年3月 9日 (日) 22:48

永井さん,こんにちは(^^)
ご卒業おめでとうございます。

いや,この「ピグリンの回転舞踏会」は衝撃的でしたね。ほんとにハマりました。あの後,コンビニに走って,このピグリンをコンプリートしてしまいました(笑)
これからも色んなことに興味を持って,とことん追求してください。そういうことが豊かな人生を作るんだと思いますよ。

http://physics.atnifty.com/
ココ↑にもこの玩具について僕が書いた文書(PDF)があります。お暇でしたらどうぞ(^^)

投稿: むらた@のらねこ学会 | 2008年3月11日 (火) 19:19

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