Transcript プレゼンテーションのファイル

地学実験及び同実験法
第７回：フーコーの振り子
今日のファイル置き場
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ファイル置き場：
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http://www.s.osakagu.ac.jp/staff/terao/edu/kpu/2006/07/files.html
自分のパソコンにダウンロードしてから見る
地球が回っているって本当？
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学校で教わったから？
星が回って見えるから？
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星が回っているのか地球が回っているのか？
どうしたら見分けがつくだろうか？
星も見えない白昼であっても、あるいは室内
でも、回転を認識する方法がある
北極星を中心に回転する星空
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地球が回っている？
星空が回っている？
星空を見ているだけで
は、どちらが動いている
かは決してわからない
北極星
10分間にこ
れだけ移動
１０分間露光
地球は回転しているか？
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星空はあてにならない
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誰かがひそかに天空を回転させているかも
回転していることをどう認識するのか？
乗っている台は回転しているか？
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周りの風景はあてにならない
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誰かがひそかに風景を回転させているかも
回転していることをどう認識するのか？
右回りに回転するフーコーの振り子
フーコー
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フーコーとはどういう人か
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フランスの物理学者
ジャイロスコープの発明
札幌市青少年科学館
10m
フーコーの振り子の実験
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地球で振り子を振らすとどうなるか？
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地球が回転していることを確かめることができる
巨大な振り子を用意
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長さ１０ｍの振り子
周期６秒
 一時間に約600回揺れる
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京都市立科学館にもフーコーの振り子
バングラデシュ科学博物館にも！
地球の回転とともに動く振り子
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もしこの辺で実験すると１時間に何度動くか
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360°÷24×sin緯度＝7.5°
１時間
回転台はこういう感じ
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台は右回りに回転
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スイッチで動く
台は簡単にとれます
台のスピード調節
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電池直列２個→速い
電池１個→遅い
配線の変更方法
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端子を外して入れ替える
台
回転台回転数カウント実験
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角速度 W の計算
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x 回転(2px [rad] の回転)をする時間 t [s]
回転角速度：W=2px/t [rad/s]
回転台と地球の角速度は？
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１
3分間(180[s])に何回転するか数えてみましょう
乾電池１個の場合：[
 乾電池２個の場合：[
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回転]→角速度[
回転]→角速度[
rad/s]
rad/s]
回転台実験
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台が止まっているとき
台が右回りに回転
台を止めたり回したり
中の台の上にいる「人」
は、どちらが回っている
のか認識できるか？
回転する丸い台に
カメラを置いて考える
回転台実験Ａ（壁なし）
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２つの動画を撮る ２
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カメラを普通に置いて
回転させてみる
台が止まっているとき 不要
台が回転しているとき
台の上の「人」の視点を
体感するため、デジカメ
を置いてみる
区別はつくか？
回転台実験Ｂ（壁あり）
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２つの動画を撮る ３
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箱の中にカメラを置き
回転させてみる
台が止まっているとき
台が回転しているとき
台の上の「人」の視点を
体感するため、デジカメ
を置いてみる
区別はつくか？
結果レポートのヒント（前半）
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回転数カウント実験
回転台実験Ａ（壁なし）
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これは、回転しているこ
との証拠になるか？
風景が回転している可
能性は排除できる？
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回転台実験Ｂ（壁あり）
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箱の中に置いたカメラか
らでも、回転が認識でき
る方法はあるか？
回転台振子実験Ａ（単に観察）
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回転台の上に置いた振
り子はどういう運動をす
るか見てみよう
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４
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台が止まっているとき
台が回転しているとき
止めたり回転させたり
回転台の上に振り子を
置いてみる
回転台振子実験Ｂ
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２つの動画を撮る ５
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止まっているとき
回転しているとき
回転の証拠になるか？
箱の中にカメラを置き
回転させてみる
区別はつくか？
回転台振子実験C
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２つの動画を撮る ６
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止まっているとき
回転しているとき
振り子の軌跡に着目
振り子の上にカメラを置
き、回転させてみる
振り子の軌跡は？
結果レポートのヒント（後半）
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回転台振り子実験Ａ
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振り子の振動面の方向
に着目
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回転台振り子実験Ｃ
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振り子の軌跡
コリオリの力の向きは？
回転台振り子実験Ｂ
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回転台の回転を認識す
る方法
フーコーの振り子実験
のミニチュア版
右向き？
左向き？
実験をやってみよう
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やり方を一回見せます
実験リスト
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デジカメ動画２つ
デジカメ動画２つ
回転台振り子実験A
回転台振り子実験B
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デジカメ動画２つ
回転台振り子実験C
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回転台実験B
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実験リスト（続き）
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回転台回転数カウント
回転台実験A
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デジカメ動画２つ
実験メモに基づいて
結果はCDに焼きます
のでいったん提出を
次回：「傾圧不安定波動実験」
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回転する台の上に中緯度大気を再現
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真ん中に氷水・外側に温水で温度差をつくる
台の回転を地球の回転にみたてる
中緯度の流れが再現される
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偏西風が流れはじめる
偏西風が波打ち、高低気圧が現れる