セロテープ台のリードスイッチモーター

　しばらくココを放置してました。
またぼちぼち再開しようかな，と思ったらアクセスカウンタがエラーで動いてないじゃないか。
まいっか(^^;)

　智恵の楽しい実験教室の管理人さんからメールを頂いたのでWebサイトをじっくり見せてもらってたのですが，ホントにこの方はすごい人です。工作の技術・理論・ホームページ制作のテクニックまで，たいへん勉強になりました。これはオススメです(･∀･)
　んで，「おもしろ実験と自由研究」のページを見てたら，セロテープ台を使ったリードスイッチモーターが目にとまったのでマネして作ってみました。
　以前作ったモノは，石川式軸受けの工作が大変でしたが，これならカンタンに作れます。

　智恵さんの作られたものと違い，リードスイッチと電磁石の位置を固定しようとしたので，位置決めが大変でしたがクルクルとよく回ります。
　動画も撮ってみました→こちら

リードスイッチモーター

　本屋をぶらぶらしてたら，最近発売された「大人の科学」Vol.21の表紙が目に入ってきました。
「電磁石エンジン」と書いてありますが，先日リードスイッチごまを作った僕は，ひと目でその仕組みが分かりました。
「お，これなら自作できるぞ！」と，さっそく家に帰って工作開始。
クルマを走らせるのは大変そうだから，とりあえずＣＤを回してみることにしました。
　仕組みはこうです。
円板上に並べた磁石がリードスイッチのそばを通過するとスイッチがＯＮ／ＯＦＦしますが，ＯＦＦになる瞬間，直列に入れた電磁石に大きな誘導電流が流れてそばにある磁石と反発し，円板を回転させるのです。電磁石の位置によって時計回りに回ったり，反時計回りに回ったりします。動画はこれです。
　ＣＤを回してもしょうがないので，ゾートロープを回してみました。
「手で回せばいいよ」ってツッコまないでね～(笑)
リードスイッチモーターゾートロープの動画はこちら。

大人の科学マガジン Vol.21 (電磁石エンジン) (Gakken Mook)

リードスイッチごま

　１年近くココを放置してました。
まだ結構アクセスがあるんですね。
では最近作ったものを紹介しましょう。
元ネタはこれで，コマは片面二極型のフェライト磁石（ドーナツ型）です。
これに真鍮棒で作った軸を取りつけて，時計皿の上で軽く回すと，どんどん加速していきます。
この動画をごらんください。ね，すごいでしょ。
なぜこんなことになるのかご説明しましょう。
　磁石ゴマを回す時計皿の下には，直列に単三電池に接続したリードスイッチと電磁石(五寸釘にエナメル線200回巻き)が仕込んであります。
このリードスイッチの上でコマを回すことによって回路をＯＮ／ＯＦＦするのですが，スイッチが切れる時に大きな誘導起電力がコイル(電磁石)に生じ，この磁場でコマを加速するのです。電磁石は写真のように横に寝かせておかなくてはなりません。コマを加速するには水平方向にできる磁場が必要だからです。
　LEDは乾電池に対して順方向に入れてありますが，1.5Vでは電圧が足りませんから点灯しません。しかし，コイルに生じた誘導起電力は大きいですから，この電流によって導通し，点灯するわけです。回路のON/OFFによって，LEDは速いスピードで点滅してるのですが，動画では分からないかな？

ピグリンの回転舞踏会

　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(･∀･)

ダイソーにも「シークレットペン」が！

　このブログのアクセス解析を見てたら，最近 Yahoo!やGoogleで「シークレットペン」というキーワードで検索して訪問してくださるかたが増えているようです。
やはり，この紫外線LED付きのペンは人気があるようですね。
そういう訪問者のかたに耳寄りな情報をお届けします(^-^)
　100円ショップのキャン★ドゥにしかなかったこのペンが，ダイソーでも「マジックライトペン」という名前で売られているのを発見しました♪
パッケージは異なりますが，まったく同じ商品です。お値段はもちろん100円！
ダイソーの方が店舗数も多いから手に入れやすいんじゃないでしょうかね。以上，百均調査隊からの報告でした(`Д´)ゞﾋﾞｼｯ!

こりゃ面白い！「シークレットペン」

　近所の百円ショップ（CanDo!）で，こんなオモチャを買ってきました。（クリックすると拡大表示します）
　このペンで紙に字を書いても何にも見えないのですが，付属の紫外線LEDで照らすと字が浮かび上がって見えるのです。
おお，これはスゴイじゃん！(･∀･)
もちろん普通の蛍光ペンで書いた字をこのLEDで照らしても，キレイに輝きます。

　以前，紫外線LEDを400円で買ったことがありますが，蛍光塗料のペンまでついて100円だなんて♪
よっしゃー，お店に置いてあるこのペンを全部買い占めちゃうぞー(笑)

立体ゾートロープ

　３連休は，今年サークルで出版する本の原稿を書きながらのんびり過ごしました。
　その本に載せようかと思ってる実験（遊び？）をひとつ紹介しましょう。
　レコードプレーヤーのターンテーブルの円周に沿ってポーズを少しずつ変えたキューピー人形を乗せて（上の画像をクリックすると拡大表示）回転させ，マルチストロボの光を当てるのです。もちろん部屋は真っ暗にするんですよ。
　ストロボの発光周波数を調整してターンテーブルの回転に同期させると，ターンテーブルは止まって見えますが，キューピー人形は"その位置で"生きているように動くのです。ゾートロープの立体版ってわけですね。
　動くキューピー人形の動画はコレ，伸び縮みするバネの動画はコレ，単振動する球(横波の説明にも使える)の動画はコレです。詳細はこのPDFをご覧ください。

不思議な立方体

今日は，岐阜物理サークルの仲間と一緒に隣町の「子ども劇場」のお子さまを相手に科学遊びをしてきました。
科学パフォーマンス(?)の後に工作をやったのですが，僕が担当したのがコレ。
写真で見たり，肉眼でも片目をつむって見ると立方体に見えるんだけど，実は違うんだなあ。
コレを見ればどうなってるか分かるかな？ ますます混乱したりして(笑)

空飛ぶ円盤？「ベクトロイド」

先日の岐阜物理サークル例会で紹介された中国製UFO(?)が，国内でも発売されていることが分かり，サークルのみんなで共同購入(笑)しました。
ラジコンで飛ぶ中国製の製品とは違って赤外線コントロールですが，これで十分です。
本体にニッケル水素電池とモーターがついてて，１回の充電で４分くらい飛ばせます。
今日，教室に持っていって生徒さんたちに見せてあげたらすっごいウケてました(^-^)
動画はコレです。

ツーサークルローラー

下の「二足歩行玩具」と同じページで紹介されている「ツーサークルローラー」というモノを作ってみました。
２つのカードリングを直角にくっつけただけのものですが，机の上で転がしてやるとビックリするほど遠くまで転がり続けていきます。
動画はこちら。
この物体はどのように置いても重心の高さが一定なのです。つまりボールがよく転がるのと同じ。
ポイントは，２個のリングの「食い込ませ具合」にあります。詳しくはこのPDFをご覧ください。