2018年12月05日の記事一覧 - 詳細表示

17931：磁石と金属板の回転...^^;

画像：https://kumiko47.exblog.jp/1048065/ より引用 Orz～

「＜電磁調理器＞

上の導体板を鍋底にしたのが、電磁調理器です。
トッププレートの下の励磁コイルに交流電流を流すと、上の鍋底（導体板）を貫く磁界が変化するので、鍋底にうず電流が流れます。抵抗があると、鍋自体でジュール熱が発生し、鍋自体が過熱されます。鍋があつくなって、鍋の中の物が煮えるということです。鍋自体をヒーターに変えることと同じですから、エネルギーの損失が少なく、急速加熱ができます。
でも、鍋に電磁誘導が起こらないとダメなので、鉄などの強磁性体の鍋でなければなりません。（アルミ鍋や土鍋ではダメということ）しかし、これは利点にもなります。磁石にならないもの・・・手とかプレートとかは、加熱されないのでさわっても平気です。スプーンやピンなどがプレートに落ちてると大変なことになりますが・・・電子レンジの加熱法は、これとは全く異なります。（電磁波による加熱で発生する摩擦熱です）」

問題17931・・・http://d.hatena.ne.jp/rikunora/20080702/p1 より引用 Orz～

上の装置は「ファラデーの単極誘導」として知られる発電機である。この発電機は、１枚の金属円盤と、１個の円柱形の磁石を、同一の軸線上に置いた形をしている。

１．磁石を固定し、その上で金属円盤を回すと、金属円盤の中心と縁との間に起電力が生じる。これはたぶん中学校の理科で教わったことだろうと思う。

それでは、クイズ：

２．金属円盤を固定し、磁石を回したら、起電力は生じるだろうか？

３．金属円盤と磁石を、合わせて両方回したら、起電力は生じるだろうか？

解答

・わたしの...

(1)

次回の変化がないので生じない...

(2)

これも、相対的には静止してるのと同じだから生じない...

*それが不思議なことに違うのでした...^^;

・上記サイトより Orz～

答：

２．磁石だけを回しても、起電力は生じない。

３．合わせて両方回すと、起電力が生じる！

中華料理屋などによくある「回転するテーブル」を用意し、その中心に単極誘導発電機を置く。そして、今度は金属円盤を直接回すのではなく、反対に、我々自身がテーブルに乗っかって金属円盤のまわりを回転してみるのである。我々自身が回転した場合、起こり得るのは次の４つの場合がある。

４．金属円盤と磁石は静止し、我々が発電機の周りを回転する。

５．磁石は静止し、金属円盤と我々が一緒になって磁石の周りを回転する。

６．金属円盤は静止し、磁石と我々が一緒になって金属円盤の周りを回転する。

７．金属円盤、磁石、我々の全てが一緒になって回転する。

さて、それぞれ一体何が起こるのだろうか？

このお話は、実は有名なアインシュタインの相対性理論「運動している物体の電気力学について」の冒頭に書かれている。

相対性理論は、

「電磁気の現象が、誰から見ても同じになるためには、どうすればよいのか」

という疑問から出発しているのだ。

電線と磁石の問題は、実は中学校の理科では終わらない、奥の深い問題なのである。

相対性理論の観点からすると、

　・電場と磁場は渾然一体となって相互に変換可能であり、

・見る人の立場（慣性系）によって、結果が変わることはない

のである。

（さっきの４．～７．の答はどうなるか？

　もう答はわかるはず、なので自力で考えてみてください。私はかなり悩みました。）」

*何やらややこしいお話ねぇ...^^;...

考えてみたいと思いますけど...

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17930：猿と滑車...🐒

画像：https://www14.atwiki.jp/yokkun/pages/167.html より引用 Orz～

問題17930・・・http://puzzler.seesaa.net/article/7131524.html より引用 Orz～

滑車につるした１本の綱の片方に重さ１０ｋｇの重りが、もう一方には同じく１０ｋｇのサルがぶら下がっていて、ちょうどつりあっているとします。
ここでサルが綱をよじ登ろうとしたら重りはどうなるかわかりますか。

綱と滑車は重さも、摩擦もないものとします。

*「この問題は、数学教授であり論理学の権威でもあった、「不思議の国のアリス」の作者ルイス・キャロルが探してきたもので、自身では解くことができず、周りに助けを求めたそうです。

一方、アメリカの著名なパズル作家、サム・ロイドは上記の話を自身の書籍で触れたあと、この問題の回答を寄せたのですが、どうもそれも間違えていたようです。
ちなみに、この問題の回答は米サイエンティフィック・アメリカンという科学雑誌への投稿によって詳細な分析がされたとのことで、実はこの雑誌にはあのパズル蒐集家マーティン・ガードナーがコラムを執筆してたので、彼もこの問題を良く知っていたと思われます。」

解答

・わたしの...

エネルギー保存則で考えたら...

猿が登ったら、位置エネルギーが増えることになるので、

滑車の系全体のエネルギー保存一定のためには...重りの方は下がるんではないかしらん？

*違った...^^;

正解は...

「サルがどんな風に綱を上ろうが、そんなことに一切関係なく、重りは静止している。（動かない）」」

だそうです!! ...

but...

https://www14.atwiki.jp/yokkun/pages/167.html より引用 Orz～

と、別解答...?

ま、少なくとも重りは下がることはなさそうですけど...^^;

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17929：ハンドルを右に切らずに、池の周りを時計回りする...^^

問題17929・・・http://puzzler.seesaa.net/article/7067047.html より引用 Orz～

ホリエモン君は、同じマンションに住むミキタニ君にいつも無理難題を言われて困っています。
今日は二人で円の形をした池にサイクリングに来たところ、ホリエモン君はミキタニ君からこう言われました。「下の図の黒丸の地点から、ハンドルを一度も右に曲げずに、この池の周りを自転車で時計回りに一周してこい」というものでした。
ホリエモン君はどうしたらいいでしょうか。