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タイガとレオの未来昭然

小学生男子2人との日々の格闘を綴る子育て記録です

夏休みの自由研究と工作

~前回までのあらすじ~

夏休みにタイガがやった静電気の自由研究で

蛍光灯の中を光が走る様子が写真に撮れたので

工学部助教の甥っ子に「なんでなんで、ライデン瓶と逆の方から光ったの?」と聞いたところ

「いやそもそもデジカメで無理」と言われたので

メールで証拠写真を送ったところ「ほんとだ、ほんとに移動してる!!」と返信がありました。


以下、その解説(?)


・・・・・・・・・・


写真(もともと動画?)が秒速何フレームで取られたかわからんけど、1/30秒くらい?

だとしたら、秒速何十メートルってところ?

昔、冬の夜に毛布に蛍光管擦り付けて光らせたことあるけど、ビデオカメラなんかなかったから全体が一瞬光ったようにしか見えんかったです。

 
電気が光速と同じ速さで伝わるというのは、電子で満たされた導体の端っこから入れると玉突きみたいになって反対側から出てくるときに、その衝撃波(?)の伝わる速度が光速だということです。

実際に中を流れる電子は、その材料の電荷移動度にしたがって勝手に拡散しながら伝わるので、時速何センチというくらい遅いです。でもそれはそれで、加速のない状態で導体物質の中を自由電子が伝わるときの早さです。


静電気のことはよくわからないけど、電子顕微鏡の加速電子と同じように考えるのかね?

ただ、静電気ならではの、非常に限られた数の電子が蛍光管を通じてライデン瓶に伝わるとき、通常の「電流」のように流れ続けるだけの量はありません。

静電気が1万ボルトだとして、仮に電子顕微鏡のような加速電子の速度を考えたとき、


e*V=1/2*me*v^2

eは電気素量 1.6E-19 C、meは電子質量 9.1E-31 kg、vは速度、


で出てくるvが

v = 6.0*10^7 m/sで、光速の5分の1なのですが、これは真空中の話で、蛍光灯の中にはたくさんの水銀原子が気体で入ってて、それに衝突して散乱されながら進んでいくので、秒速何百メートル、とかまで落ちたんじゃないかと。あと、静電気の場合放電が始まった瞬間に電圧が落ちるので、計算したほどには加速されないでしょう。結局よくわかりません。雷も、空気分子と衝突しながら進むので、秒速何十キロで進むし、ビデオのスローモーションでも撮れるから。


そうそう、摩擦電気がどちらに帯電するかは、帯電列です。


・・・・・・・・・・


え、えーっと・・・

何を言ってるのかさっぱりわかりませーん(汗


うーん。なかなか良い実験だったのですが

まとめ方が悪くて科学作品展には選ばれませんでした。(そもそも応募要項も見てなかったしね)


来年のために、小学生に手軽な科学実験って何があるかなと、日々が実験研究の甥っ子にいろいろ案を出してもらったのですが

労力を考えるのなら

夏休みの作品作りは、自由研究より工作の方が断然楽です!


自由研究は、実験をするだけで数日、それを文字に書き起こすのにまた数日

労力の割りに報われること(注目度)は低いです。


この夏、レオの工作は一日で出来上がるシンプルなものでしたが

科学作品展の出展作品に選ばれました。

タイガも過去に工作が選ばれたこがとありますが、それも一日で作ったものでしたし

もう来年も工作でいいかっ、と思っちゃいますね。


校内の夏休み作品の展示に私も行ってきましたが、動きがある遊べる工作は子供たちに大人気で人だかりの山です。

レオの同級生の作品で、すごい!と思ったのは、昆虫標本。

10cm超のタガメまで貼り付けてあって、えっ、タガメ殺しちゃっていいの!?と驚愕しました。

あと印象に残ったのが、6年生の子の電動のカラクリ工作です。ギアとか使うのねなるほど。

来年の参考にさせていただきます。

 

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