磁石

2013年09月09日

磁石のひみつ

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ある中学校に依頼され、出張して理科実験教室を行いました。

上の写真は、電気が流れるか、流れないかを確かめる装置(坂根の自作)です。


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授業のタイトルは「磁石のひみつ」

人数が多かったため2回に分けて、同じ内容の授業を2回行いました。

アンケート結果は以下の通り。

◎1回目(8班、合計27名)
 5点:とても楽しかった  14名
 4点:楽しかった     11名
 3点:ふつう        1名
 2点:つまらなかった    0名
 1点:とてもつまらなかった 1名
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       合計     27名(平均4.37点)

◎2回目(8班、合計30名)
 5点:とても楽しかった  27名
 4点:楽しかった      3名
 3点:ふつう        0名
 2点:つまらなかった    0名
 1点:とてもつまらなかった 0名
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       合計     30名(平均4.90点)
 
授業の流れは以下の通りです。
  1. 物質と原子、原子と元素、周期表(説明)
  2. 鉄とアルミニウム、電気は流れるか?(演示実験)
  3. 鉄とアルミニウム、磁石にくっつくか?(生徒実験)
  4. N極とS極、引き合いと反発、地磁気(生徒実験)
  5. 決して反発しない不思議な磁石玩具(生徒実験)
  6. 磁気を見る(磁気ビュアシート)(生徒実験)
  7. 超強力磁石のすごさ(ガウスライフル)(生徒実験)
  8. 磁石にくっつく青色の液体(生徒実験)
  9. 磁石にくっつかないのに転がらないレール(生徒実験)
  10. 磁石の落下の様子が違う3種類のパイプ(生徒実験)
  11. 磁石から逃げていく物質(生徒実験)
  12. 磁性流体のスパイク現象(生徒実験)
生徒実験を主体に授業を組み立てたので、準備・運搬・設置は大変でしたが、参加した生徒さんたちの多くには、理科実験の楽しさ、不思議さを感じていただけたのではないかと思っております。

出張理科実験は、一に無事故、二に楽しさです。事故なく(それなりに)ウケたので、何よりでした。

坂根の過去の出張実験(小学校・中学校・高等学校・その他)はこちら

以下の「Gonzo gizmos」は、ガウスライフル(ガウス加速器)についての説明がある書籍です。


※書籍


Gonzo Gizmos: Projects & Devices to Channel Your Inner Geek
Simon Quellen Field
Chicago Review Press
2003-12-01
※キンドル用電子書籍
 

こちらは、その続編


※書籍
 

※キンドル用電子書籍



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2013年09月05日

マジキャップの新部品、二等辺三角形プレートと長方形プレート

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立体組立ブロック「マジキャップ(MAGIQUP)」の新部品、
  • ミニ5二等辺三角形プレート(カラープラスチック製)5センチタイプ(3辺:5 cm, 8.1 cm, 8.1cm)
  • ミニ5長方形プレート(カラープラスチック製)5センチタイプ(4辺:5 cm, 5cm, 8.1 cm, 8.1cm)
 を使って、知人男性と知人女性がほぼ毎日、遊んでいます。

上の写真の中央の部分が、二等辺三角形プレートと長方形プレートでできています。


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台座の部分は、こんな感じ。


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こんなのも作りました。


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これは知人女性作、タイトル「幼稚園」。


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二人とも手つきは慣れたもので、職人(マジキャップ組み立て職人)のようです。

知人男性はもうマジキャップで遊び始めて5年が経過し、もうすぐ6年目です。

5年たっても(5年前に入手したマジキャッププレートは、10センチ・硬質発泡スチロールタイプ)、マジキャププレートにほとんど傷みはありません。 

マジキャップは私が職場での仕事にも使うので、よく自宅から職場に持っていきますが、その際には知人男性と知人女性からは、なんで持っていくのかと苦情が私に寄せられます。

自宅でも職場でも大活躍のマジキャップです。

ネオジム磁石がプレートの各辺に仕込まれており、磁石の力でプレート同士が接合される原理ですが、プレートをどのような向きにしても、プレート同士が反発することは決してありません。

磁石なのに、なぜ反発しないのか、考え出すと面白くて眠れなくなる?! かもしれません。



 




面白くて眠れなくなる理科
左巻健男
PHP研究所
2013-08-09




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2013年08月12日

空中浮遊する地球儀

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2013年8月9日(金)に岡山理科大学で開催された「たのしい授業体験講座」の「磁石の秘密」実験ブースで行った実験の紹介です。

磁石の力で宙に浮かぶ地球儀です。

地球儀は、どことも接触していません。完全に宙に浮いています。

なんで?! なんで?!

子供たちからは次々に質問があがりました。

ヒントは・・・ACアダプターのジャックを抜くと、地球儀は落ちます。

すとん。



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2013年08月11日

磁性流体のスパイク現象

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2013年8月9日(金)に岡山理科大学で開催された「たのしい授業体験講座」の「磁石の秘密」実験ブースで行った実験の紹介です。

100円ショップで購入したネオジム磁石の上に、磁性流体を置いてみました。

1本のネオジム磁石(円柱)を近づけた場合は、トゲトゲのスパイク現象が観察できます。

今回の実験では、8本のネオジム磁石円柱の上に磁性流体を置いてみました。 


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すると、スパイク現象が見られるところと見られないところが現れ、何とも不思議な形になります。

この実験、子供たちにも大好評でした。

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2013年08月10日

磁石のひみつ

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2013年8月9日(金)、岡山理科大学を会場に「たのしい授業体験講座」が開催されました。

私は「ものづくり実験ブース」で「磁石の秘密」と題する実験ブースを運営いたしました。


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同日、同会場では、「親子科学教室」も開催されており、大勢の元気な子供たちの笑顔でいっぱい!

私の「磁石の秘密」実験ブースにも、大勢の子供たち、大人の方々にお越しいただきました。


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私の磁石に関する実験の持ちネタ(実験道具を買いそろえていて、すぐに実験できる体制にあるネタ)は20種類ぐらいある(地味なネタから派手なネタまでいろいろある)のですが、今回持ってきた実験セットは、

1.磁石の力での空中浮遊する地球儀

2.小さな板状フェライト磁石約200個

3.中村理科の衝突球CB-5SN

4.坂根手作りガウスライフルの加速レール&鋼球3つ&ネオジム磁石球3つ

5.アクリルパイプ、アルミニウムパイプ、銅パイプ、ネオジム磁石球1つ

6.磁性流体+ネオジム磁石=スパイク現象の観察

7.液体窒素@ジュワーびん + 酸素ガス@ビニール袋 = 青い液体酸素
  液体酸素にネオジム磁石をくっつくけると、液体酸素は磁石に強く引き寄せられる

8.磁性流体+ネオジム磁石【デラックス版】

9.決して反発することのない不思議な磁石ブロックMagIQup(1辺10 cmタイプ)

10.アメリカ製元素記号マグネット

11. 日本製元素記号マグネット

の11種類です。

大入り満員で、私は休むもなく「磁石の秘密」の実験を行い続け、観客の足が途絶えた頃、燃え尽きました・・・。

というより、昼休みの時間ずっと実験ブースを運営していたので、おやつの時間頃になって、始めて昼食を食べていないことに気づいたのでした。

その後、スタッフ弁当をいただき、美味しくいただいたので、後片付けをして荷物を搬出する元気が沸きました。

普段実験道具のほとんどは、自宅の庭に建てた物置に収納しています。

我が家は木造二階建てですが、庭の物置と室内の2階に大きな特徴があります。

 1階:玄関、リビング、キッチン、風呂場、トイレ、和室と回遊できるグルグル構造。

 2階:勾配天井、図書室、トイレ、子供部屋など

 庭の物置:坂根のこれまでの出張講義・出張実験で用いた様々な理科実験道具の数々が収納
        (100円ショップで購入した実験道具が主力です)

さて、今回の「磁石の秘密」実験ブースで来客者に喜んでいただいた実験の数々を、本blogで後日、紹介していきます。
 

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2013年08月01日

銅、アルミニウム、炭素、水素、酸素、ネオジム、鉄、ホウ素で行う理科実験

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自宅の「理科実験道具倉庫」にある実験道具の紹介。

上の写真の道具は、右から順に、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、炭素(C)+水素(H)+酸素(O)、ネオジム(Nd)+鉄(Fe)+ホウ素(B)、からできています。

どんな実験ができるのかは、ネタバラシになってしまうので、説明は控えます(知っている方はすぐに分かると思います)。


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特に、パイプの上から覗き込むと、ビックリドッキリワクワクする現象を見ることができます。



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2013年05月12日

磁石の周期表(2)

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上の写真の右側(小さいTi, V, Cr, Mn, Feの元素記号マグネット)、アメリカ製の磁石の周期表は、本blogで以前(2013年4月4日)紹介いたしました。
The Particle ZooPeriodic Table magnet set(周期表磁石セット)($64.99+送料)です。

原子番号1番の水素(H)から112番のコペルニシウム(Cn)まで全部そろっているのは圧巻でしたが、フェライト磁石のくっつく力が今一つで、黒板やホワイトボードにポスターを掲示したりするには使えませんでした。

本日紹介するのは、日本製の磁石の周期表(上の写真の左側、大きいTi, V, Cr, Mn, Feの元素記号マグネット)です。


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アメリカ製と日本製、デザインはとても良く似ていますが、アメリカ製に比べて日本製のサイズはかなり大きく、またフェライト磁石のくっつく力は圧倒的に強く、黒板やホワイトボードにコピー用紙やポスターなどを掲示したりするにも十分使えそうです。

それでは、日本製の「磁石の周期表」を紹介していきます。


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JR九州の武雄温泉駅下車、タクシーなら約10分で到着します。

佐賀県立宇宙科学館ゆめぎんが

そばにある池ノ内湖農林水産省のため池百選にも選ばれたため池で、釣りもできるそうです。
湖畔には、ペンションなどの宿泊施設もあります。

その佐賀県立宇宙科学館のミュージアムショップで販売されている缶詰2本。

どこかで聞いたような説明(昨日の本blog記事?!)ですね。

とにかく開けてみます。


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何が出るかな? 何が出るかな?


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おぉ〜色鮮やかな元素記号のマグネット!

左の黒地に黄色の缶詰には、原子番号1番の水素(H)から20番のカルシウム(Ca)までが入っていました。

右の黒地に赤の缶詰には、原子番号21番のスカンジウム(Sc)から40番のジルコニウム(Zr)までが入っていました。


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せっかくなので、周期律に従って元素記号マグネットを並べてみました。


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日本製の元素記号マグネットは、原子番号40番までしかないので、周期表は完成しませんでしたが、それでも結構な迫力!

値段は1缶2,000円で、原子番号1〜20と、21〜40の2缶を買うと4,000円です(佐賀県立宇宙科学館までの交通費、宿泊費は別)。「元素記号缶バッジ」「元素記号マグネット」についての詳しい情報は、佐賀県立宇宙科学博物館ミュージアムショップの元素記号グッズチラシ(pdfファイル)をご参照ください。

情報を整理します。

アメリカ製の「元素記号マグネット」The Particle ZooPeriodic Table magnet set
 ・原子番号1番の水素(H)から112番のコペルニシウム(Cn)まで、全部そろっている!
 ・価格は$64.99+日本までの送料(結構高い)
 ・サイズは小さめ。ただし、全部並べて周期表を作ったときの面積は相当に大きい。
 ・磁石のくっつく力が弱い。ただし、元素記号マグネットそれ自身をくっつける力としては十分。

【日本製の「元素記号マグネット」】。佐賀県立宇宙科学館元素記号マグネットセット
 ・サイズが大きい!
 ・磁石のくっつく力が強い!紙やポスターを留めるのにも使える!
 ・元素記号缶バッジと同様に、一個一個それぞれに元素解説&おみくじがついてくる!
 ・価格は4,000円+α(佐賀県立宇宙科学博物館までの交通費など)
 ・原子番号1番の水素(H)から40番のジルコニウム(Zr)までしかない。

一長一短あり、私はどちらもそれぞれ気に入っています。

化学関係のイベントなどで、磁石がくっつく場所でどこか空いていれば、これらの磁石の周期表(元素記号マグネット)は活躍するに違いありません。



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2013年04月04日

磁石の周期表

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The Particle Zooは、さまざまな粒子のマスコットが販売されているWebサイトです。

ボソンの光子、ウィークボソン、グルーオン、ヒッグス粒子、フェルミオンのアップクォーク、チャームクォーク、トップクォーク、ダウンクォーク、ストレンジクォーク、ボトムクォーク、電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノ、電子、ミュー粒子、タウ粒子、陽子、中性子、そして反陽子や陽電子などの反粒子(たくさんあります)、暗黒物質や重力子、タキオンまで!

全部集めると、反粒子14種類を含めて36種類もあります。

素粒子物理学が好きな方だったら、思わず集めたくなりますよね。

さて、このWebサイトで、 化学者が集めたくなるグッズも販売されています。

Periodic Table magnet set

で、周期表コレクター(扱いは粗雑です)である私は、当然、これを持っています。

水素からコペルニシウムまで、それ以降原子番号118番まではウンウンシリーズ。

フェライト磁石の力がそれほど強くないので、ホワイトボードや黒板にポスターを掲示するなどの用途には向いていませんが、元素記号の描かれているマグネットそれ自身をホワイトボードや黒板にくっつけるには問題ありません。 

並べて周期表にすると、なかなか壮観です。

化学関係のイベントなどで、磁石がくっつく場所でどこか空いていれば、この磁石の周期表は活躍するに違いありません。

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