物理の話題集
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項目 |
実例 |
説明 |
単位 |
長さ |
メートル原器、光の波長 |
重さ |
kg原器 |
時間 |
電波時計、標準時、時差 |
速さ |
ギネスブックの活用 |
様々な速さの実例が紹介されています |
乗り物の速さ |
自転車、車、新幹線、リニアモーターカー、飛行機、スペースシャトル |
オリンピックの記録 |
陸上競技、水泳 |
地球の自転速度 |
緯度による速さの違い |
マントル対流 |
遅い速さの実例 |
瞬間の速さ |
車 |
速度計、速度違反測定器 |
野球 |
球速測定(スピードガン) |
相対速度 |
エスカレーター |
上り下りのすれ違い |
電車 |
平行して走る電車 |
速度合成 |
エスカレーター |
エスカレーター内での上り下り |
車 |
車の中からボールを投げると |
電車 |
電車の中を歩いている人を外から見ると |
加速度 |
乗り物 |
オートバイ、レーシングカー、新幹線、ジャンボジェット、スペースシャトル |
重力加速度 |
地球 |
ニュートンのリンゴ |
月 |
月の重力の大きさ |
天体 |
太陽、矮星、ブラックホールの重力加速度 |
自由落下 |
橋 |
橋の上から小石を落とす |
雨 |
雨の落下速度、空気抵抗がなかったら |
無重力 |
スペースシャトルの自由落下と無重力の関係 |
遊園地 |
フリーフォールの体験談 |
投げ上げ |
花火 |
打ち上げ花火の初速度と高さ |
野球 |
野球のピッチャーがボールを真上に投げたら |
水平投射 |
爆撃機 |
爆撃機からの爆弾投下と照準 |
スキーのジャンプ |
札幌大倉山シャンツエの滑走台の高さは60m、滑走距離90m、ジャンプ台の高さ79m、ジャンプ距離100m |
力 |
摩擦 |
氷の温度と摩擦の大きさ、レーシングカーのタイヤ、摩擦のない世界 |
慣性の法則 |
カンナの歯、包丁の刃を柄に差し込む、高速道路の激突事故 |
ボーリングのボールの止まりにくさ、新幹線がブレーキをかけて止まるまでの距離 |
運動方程式 |
車とバイクの加速度比較 |
作用反作用 |
宇宙空間でのキャッチボール、池の上のボートで押し合い |
運動量 |
運動量 |
相撲やラグビーで正面からぶつかる場合の勝敗 |
力積 |
車の衝突とボンネットの必要性、キャッチボールのボールのとりかた、サーカスのネットの必要性、高所から落ちて助かった人間 |
運動量保存 |
ビリヤード、花火、ボーリング、列車の連結、ピストルと弾丸、車の衝突、水ロケット |
エネルギー |
仕事 |
荷物の運び方、山の登り方 |
エネルギー保存 |
人の位置エネルギーと地震のマグニチュードを比較 |
熱 |
温度 |
サウナの温度と安全性 |
大気圧 |
マグデブルグの半球の実験経緯 |
音 |
音速 |
陸上競技のスターターの音が足下で聞こえる理由 |
シンクロナイズドスイミングでは水中では音速が異なるため、二人以上で演技をする場合、タイミングを合わせるのが非常に難しい |
音の伝わり方 |
自分の声は喉頭の軟骨や背骨等を伝って、直接内耳に伝わるので別人の声に聞こえる。手で耳をふさいで声を出すと、低音成分の多いモガモガした音が聞こえますが、これが骨を伝わってくる音です |
音の振動数 |
動物の可聴振動数。犬 15〜50000、猫 60〜65000、イルカ 150〜150000、人間 20〜20000。 |
超低周波振動は、人間の耳には聞こえませんが、工場等から発生することがあります。耳鳴りや頭痛、吐き気等を訴える場合があります。 |
音の大きさ |
音の強さは鼓膜の振動の激しさに直結するので、大きな音を長時間聞いていると、小さな音、繊細な音を聞き分けられなくなる |
音色 |
音色は音の波形に依存するので、これを利用して、シンセサイザーが作られています。英会話ソフトの発音チェックにも使われている。 |
音の反射 |
トンネルや山彦、聴力検査で使われる無音室(無響室?)の話し |
音の屈折 |
大気の層の温度差により、遠くの踏切の音が聞こえる |
うなり |
楽器のチューニング |
弦の振動 |
弦楽器の種類 |
管の振動 |
楽器で説明 |
共振 |
電子レンジの原理。周波数2450MHz。水の分子の固有振動数が2450MHz |
タコマ橋 |
ドップラー効果 |
汽車の上に音楽家を乗せ、汽車を走らせ音のピッチが変化することによってドップラー効果を証明 |
遠方の星雲のスペクトルを観察すると、色が赤の方に偏っていることが発見され(赤方偏移)、これにより宇宙が膨張していることを証明 |
電気 |
静電気 |
雷雲の形成原理、避雷針の役割、雷の落ちやすい場所、飛行機や自動車に落雷するとどうなるか |
衣服の静電気の電圧は数千ボルト |
コピー、空気清浄機、塗装 |
電流 |
感電 |
ジュール熱 |
送電線の抵抗、コンピューターの回路 |
半導体 |
1946年のコンピューターは弾道の計算のために製作。真空管18000本、リレー7500個を使用。重量30トン。 |
原子 |
放射線 |
X線は、1895年、レントゲンは蛍光板が光ることを発見。これを利用して妻の手を撮影したところ、骨と指輪が写った。
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