力について考えよう(その1)
1 重力と質量
2 浮力
3 慣性の法則
重力に逆らう不思議な斜面?
あれー? このコマは上に登っていくぞ。でも形が違うコマだと上には登らないなあ。
理由がわかると楽しいね。
ニュートンはリンゴが木から落ちるのを見て万有引力を発見したと言われます。この万有引力と地球の自転による遠心力の影響を含めて重力ということを勉強しました。更に発展して人工衛星の話、静止衛星が止まって見えるのはなぜなのかなど、重力の話だけでも盛りだくさんの内容になりました。
重力とは異なりますが、アポロ15号の真空落下実験のユーチューブ動画はおもしろかったですね。検索すればすぐ見れますから、自分でもう一度確かめてください。
鳥かごの中にいる鳥が飛びあがると重さはどうなる?
鳥の代わりにドローンで実験してみました。本来はドローンもケースの中に入れて実験すべきですが、操縦が下手なので横の壁に当たってしまうため、ケースなしで実験しました。
ドローンが飛びあがったときには、あれー、ドローンがデジタルはかりに乗っていた時と値は変わらないぞ。空中に浮いているのになぜだろう?更にドローンが上に上がっていくと、デジタルはかりの値は小さくなって、しまいにはドローンの重さがなくなってしまう。
おもしろかったですね。
黄金の王冠
最も広く知られたアルキメデスのエピソードは、「アルキメデスの原理」を思いついた経緯である。ヒエロン2世は金細工職人に金塊を渡して、神殿に奉納するための誓いの王冠を作らせることにした。しかし王冠が納品された後、ヒエロン王は金細工師が金を盗み、その重量分の銀を混ぜてごまかしたのではないかと疑いだした。
もし金細工師が金を盗み、金より軽い銀で混ぜ物をしていれば、王冠の重さは同じでも、体積はもとの金地金より大きい。しかし体積を再確認するには王冠をいったん溶かし、体積を計算できる単純な立方体にしなくてはならなかった。困った王はアルキメデスを呼んで、王冠を壊さずに体積を測る方法を訊いた。アルキメデスもすぐには答えられず、いったん家に帰って考えることにした。
何日か悩んでいたアルキメデスはある日、風呂に入ることにした。浴槽に入ると水面が高くなり、水が縁からあふれ出した。これを見たアルキメデスは、王冠を水槽に沈めれば、同じ体積分だけ水面が上昇することに気がついた。王冠の体積と等しい、増えた水の体積を測れば、つまり王冠の体積を測ることができる。ここに気がついたアルキメデスは、服を着るのを忘れて表にとびだし「ヘウレーカ、ヘウレーカ!(わかった! わかったぞ!)」と叫びながら、裸のままで通りをかけだした。確認作業の結果、王冠に銀が混ざっていることが確かめられ、不正がばれた金細工師は、死刑にされた。(出典:フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』)