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温度 Temperature:アルケーを知りたい(421)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は、温度。摂氏=(華氏 - 32)✖ 5/9 と  華氏=(摂氏 ✖ 9/5)+32 は相互に 変換できるので、プログラミングのネタにできる。 ▼小学館国語辞典:おんど【温度】気温や水温などの、 あたたかさやつめたさの度合いを、数字で示したもの 。例、温度をはかる。温度があがる。 ▼広辞苑:【熱】 熱平衡にある系に特有の物理量 。分子の運動エネルギーの平均値に比例する量。普通、セ氏温度目盛が使われるが、絶対温度目盛、カ氏温度目盛などもある。二つの系が接触すると、高温の系から低温の系に熱エネルギーが移動して、やがて両者の温度は等しくなる。 ▼中学総合的研究理科:【温度】熱さや冷たさを表す指標。 摂氏0℃: 1気圧での水の融点 摂氏100℃: 1気圧での水の沸点 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【温度 Temperature】温度は物質中の熱を測る目盛り。粒子のもつエネルギーの平均値を表す指標。 摂氏 ( セ氏 Celsius) 水の融点を0℃、沸点を100℃とし、この間を100等分した目盛り。 華氏 ( カ氏 Fahrenheit) ドイツ人ファーレンハイトが氷と食塩を混ぜて得られる温度を0°Fとした。 絶対温度 ( Kelvin ) 絶対零度(0K)は すべての粒子が熱運動を停止する温度で、考えられる最低温度 。 ▼今日の人物:温度目盛を考案して摂氏と呼ばれるセルシウスさん。 アンデルス・セルシウス  Anders Celsius, 1701年11月27日、スウェーデン生まれ - 1744年4月25日、スウェーデンのウプサラで結核のため死去(42歳) ウプサラ大学を卒業、同大学で天文学教授。1742(41)に 水の沸点を0度、氷点を100度として提案 (のちの人が変更した)。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

熱 Heat:アルケーを知りたい(420)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は、熱。Heatという文字列を見ても熱さは感じない。けれど熱という漢字を見ると熱い感覚が起こる。漢字すげえ。いやいや、ここでは漢字の話ではなく、エネルギーとしての熱を調べてみた。 ▼小学館国語辞典:ねつ【熱】① 物の温度を高める力 。例、熱を加える。 ▼広辞苑:【熱】 エネルギーの移動の一形態 。 ▼中学総合的研究理科:【熱】物体の 温度が変化するとき、その原因のひとつとして熱の移動 が考えられる。 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【熱 Heat】 熱とは、物質内の原子や分子を動かすエネルギー を指す言葉。 ▼今日の人物: 正確な温度計のパイオニア、華氏°Fでお馴染み のファーレンハイトさん。 ガブリエル・ファーレンハイト  Gabriel Fahrenheit, 1686年5月24日、ポーランド生まれ - 1736年9月16日、オランダで死去(50歳) アムステルダムで商業を学ぶ。ガラス製造技術を身につける。1724(38) 華氏スケールによる水銀温度計を制作、信頼性の高い温度計として広く使用 される。王立協会のフェロー。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

力学的エネルギー:アルケーを知りたい(419)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は、力学的エネルギー。 地上で「永久機関」と称するものは、物理のテストにある「ただし空気抵抗はないものとする」と同じ前提に立っていると見て良い。つまり、現実にはあり得ない。 ▼中学総合的研究理科:【力学的エネルギー】 運動エネルギーと位置エネルギーの和 。 力学的エネルギー保存の法則: 物体のもっている力学的エネルギーは一定に保たれている 。 実際は抵抗があるため力学的エネルギーは減少する。 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【エネルギーの保存 Conservation of energy】 熱力学の第1法則によれば、エネルギーはあるものから別のものへ移動し、さまざまな形態に変化するだけです 。 ▼今日の人物:(今回の力学的エネルギー保存の法則とは関係がないけど、好きなので)ラヴォアジェさん。 アントワーヌ・ラヴォアジエ  Antoine-Laurent de Lavoisier, 1743年8月26日、パリ生まれ - 1794年5月8日、フランス革命のためパリで死去。 パリ大学で法学士。徴税請負人になる。週に1日を実験の日にした。1774(31)「 質量保存の法則 」を発表。 酸素・水素・窒素の名付け親 。近代化学の父。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

位置エネルギー Potential energy:アルケーを知りたい(418)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は、位置エネルギー。EVで上下するとフロア分だけ位置エネルギーを感じる(ホントかよ)。ばね仕掛けの時計やおもちゃには、ぐるぐるに巻いたばねにエネルギーの蓄積を感じる(ホント)。 ▼中学総合的研究理科:【位置エネルギー】 物体は高い位置にあるとき位置エネルギーを持つ。位置エネルギーをもたらす元には重力やばね(弾性力)がある 。 重力による位置エネルギーを求める式は、 質量 ✖ 重力加速度 ✖ 高さ 弾性力による位置エネルギーを求める式は、 1/2 ✖ 弾性定数 ✖ ばねの伸びの2乗 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【位置エネルギー Potential energy】水泳の飛び込みで説明している。「 飛び込む人は水面より高い場所にいて位置エネルギーを持つ。飛び込むと位置エネルギーが運動エネルギーに変わる 」 ▼今日の人物: 百科全書の編集メンバー の一人、ダランベールさん。 ジャン・ル・ロン・ダランベール  Jean Le Rond d'Alembert、1717年11月16日、パリ生まれ - 1783年10月29日、パリで死去(65歳) パリ大学で文学学士。1743(26)『動力学論』を刊行、ヨーロッパで脚光を浴びる。『百科全書』では「力学」「原因」「加速的」など150の項目を執筆。1768(51) ラプラスさん (Pierre-Simon Laplace, 1749 - 1827) の才能を認めてパリ王立軍学校の数学教授職に推薦 。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

運動エネルギー Kinetic energy:アルケーを知りたい(417)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は運動エネルギー。運動エネルギーはどう捉えればよいか。言葉通りに捉えると、ものが運動しているときにものが持つエネルギーなので、例えば走っている自転車は運動エネルギーを持っている。では、その運動エネルギーはどこから来たものかというと、主にペダルをこぐ人の力。その力はどこから来るのかというとやっぱり人は飲み食いしないと力が出ないから飲食物。こうやって元をたどっていくと果てしがなさそう。 ▼走っている自転車の運動エネルギーは何に変わるかというと場所(高低)が変化するから位置エネルギー、タイヤと地面の摩擦から生まれる熱エネルギー、多少音が出るので音響エネルギー、そういうエネルギーに変化する。 ▼もともと宇宙の全エネルギーは一定で、表れ方が変化するだけの話なの? ▼中学総合的研究理科:【運動エネルギー】 物体が運動しているときにもっているエネルギー 。 運動エネルギー=1/2 ✖ 質量 ✖ 速さの2乗 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【運動エネルギー Kinetic energy】 物体が運動することでもつエネルギー 。 This is the energy of motion. ▼今日の人物:ガリレオさんが尊敬していた先輩天文学者のクラヴィウスさん。 クリストファー・クラヴィウス  Christopher Clavius, 1538年3月25日、ドイツ生まれ - 1612年2月12日、ローマで死去(73歳) ポルトガルのコインブラ大学で数学を学んだあと、ローマのコッレジオ・ロマーノで神学を学ぶ。 小数点を使ったパイオニア のひとり。 ガリレオさんを評価しピサ大学の教授職に推薦 。天文学の教科書を書き、長期間にわたって読まれた。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

エネルギー Energy:アルケーを知りたい(416)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回はエネルギー。よく使う、けれど、手に取ったり目で見たりできないので、文字通り「把握」しにくい言葉だ。で、調べてみた。 ▼小学館国語辞典:【エネルギー】 ものが仕事をする力 。例、水のエネルギーで電気を起こす。 ▼広辞苑:エネルギー【Energy】 物理学的な仕事をなし得る諸量(運動エネルギー・位置エネルギーなど)の総称 。物体が力学的な仕事をなし得る能力の意味であったが、その後、 熱・光・電磁気やさらに質量までもエネルギーの一形態である ことが明らかにされた。 ▼中学総合的研究理科: エネルギーとは、ほかの物体に仕事をすることのできる能力 で、ほかの物体にあたえられる仕事の量。 ▼親子で学ぶ科学図鑑: エネルギーはどこにでも、どんなものの中にもあり、ものが動いたり、熱で輝いたりする力を与えます 。 物体に1Nの力が加えられ、力の方向に1mだけ物体が動けば、その時関与したエネルギーの量は1ジュールである 。 ▼今日の人物:エネルギーという用語を最初に用いたイギリスの物理学者、トマス・ヤングさん。 トマス・ヤング  Thomas Young, 1773年6月13日、イギリス生まれ - 1829年5月10日、ロンドンで喘息のため死去(55歳) 物理学者、医師。ゲッティンゲン大学で医学博士。 ヤング率 。光の干渉現象実験(ヤングの実験)。ヤング音律。「 真に独創的な天才 」(イギリスの数学者、ジョン・ハーシェルさん) 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。

仕事 work:アルケーを知りたい(415)

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今回の話題は(A)物理学。 ▼今回は物理の世界での「仕事」を調べてみた。日常の仕事とは捉え方が違うのが面白い。 ▼小学館国語辞典:しごと【仕事】はたらくこと。 ▼広辞苑:【仕事】③力が働いて物体が移動した時に、物体の移動した向きの 力の成分と移動した距離との積 を、力が物体になした仕事という。単位はジュール(J)。 ▼中学総合的研究理科:【仕事】物体に力を加え、力の向きに物体が動いたとき、その力は仕事をしたという。 仕事 W = 力の大きさ F ✖ 移動距離 x 仕事の単位: J(ジュール)   1〔J〕 = 1〔N〕 ✖ 1〔m〕 ▼親子で学ぶ科学図鑑:【仕事】物体に加えた力の大きさに物体の移動距離をかけたもの。 単位は、力を〔N〕、移動距離を〔m〕として、 ニュートンメートル〔Nm〕 訳本では「Nmをジュール〔J〕という単位で表す」という追加情報がある。 ▼今日の人物:ガリレオさんやトリチェリさんの紹介を続けているので、 二人と交流を持っていたフランスの数学者 、メルセンヌさんを紹介する。 マラン・メルセンヌ  Marin Mersenne, 1588年9月8日、フランス生まれ - 1648年9月1日、パリで死去。イエズス会大学で神学を学ぶ。数学者、物理学者。 デカルトさんの親友 。 ガリレオさんの支持者で著作の翻訳を行う 。 音響学の父。メルセンヌ素数。 個人的に築いた研究者ネットワーク「メルセンヌ・アカデミー」が後のパリ科学アカデミーの母体になる。 〔参考〕 有山智雄et al.『中学総合的研究 理科[四訂版]』旺文社。 DK,  Help Your Kids with Science: A Unique Step-by-Step Visual Guide, New York, Dorling and Kindersley, 2012. キャロル・ヴォーダマンほか著、渡辺滋人・北川玲訳『親子で学ぶ科学図鑑:基礎からわかるビジュアルガイド』2013年、創元社。