私たち理系人間はそれなりに数字を、
遊び道具にしなければなりません。

数学で有名な秋山仁博士によれば、
「車のナンバープレートで四則演算をする」らしいです。
はー、数学が好きだとそこまでできるのかーと思いました。


私は別に数学が好きではなく、むしろ苦手な教科でした。
特に中学受験の壁となる平面・空間図形、
数Bのヤマ場の複素数平面とベクトルなんかは、
「No thank you !!」そんな感じです。


だけど、理科で計算するのは好きでした。
濃度(質量パーセント濃度やモル濃度)を求めたり、
あるいは地学での天体間の距離の計算とか、
いまは忘れてしまったけど絶対等級とか。


そんな感じで、今ではコンピュータが勝手に計算してくれるけど、
計算機なんてなかった時代の人でも地球の大きさや、
月までの距離を求めることはできたんです。


○エラトステネスの観測(単元:円と球体)
紀元前230年ごろ、エラトステネスは、
エジプト(ヘレニズム時代)の都市シエネ(現在のアスワン)では、
夏至の日は影がなくなる(太陽が真上にくる)ことを耳にした。
しかし、彼のいるアレクサンドリアではそうはならない。

これはなぜだろうかと考えた。そこで1つの仮説を立てた。

「地球は扁平ではなく球状ではないか?」

もしも、地球がまっ平らであれば、
無限遠方からの光は平行で直進するので、
アレクサンドリアでも影がなくなるはずであるからだ。

そこで実際に、どのくらいの差があるのか測定した。
すると、南中高度に7.2°のずれがあることが分かった。

では、アレクサンドリアから見てシエネは真南にあるとすると、
地球の半径が求められる(実際はちょっとずれているが、無視できる範囲)

But !! しかしです。

アレクサンドリア-シエネ間の距離がわからない。
この時代には、正確な距離を測るモノはありませんでした。
頼りになるのは結局、人の感覚でした。

当時の単位はスタディオン(複数形がスタディア)。
どうやら当時では5,000スタディアといわれている。
行商人たちの記録などから推定されている。

まぁ、このスタディオンを何mとするかは、
時代によって異なるので、彼が用いた値は不明ですが、
これで地球の半径を求めることができますね。
一説では1スタディオンが185mであったり、
157mであったりするので、よくわからんのですが。


計算:1スタディオンをどちらかを決めて地球の半径を求めなさい。
    ただし、地球は完全な球形をしているとする。
考察:実際の地球の半径を理科辞典やインターネットなどで調べ、
    エラトステネスの測定結果を評価しなさい。

※ちなみに夏至は、南中高度が最も高くなる日である。
 夏至の南中高度は(90-緯度+23.4)°で求まる。

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 とあるスレ「とりあえず買えよ 捗るぞって言うもの挙げようぜ」で、

134 名前:以下、名無しにかわりましてVIPがお送りします
ノートPCの熱対策に100均の金網コーナーに、
高さ1cmくらいの脚が付いた金網が売っているので、
それをノートPCに履かせると
ノートと机との間に空間が出来て熱がこもりにくくなる


っていうのがあったので、
実際に近所のダイ○ーに見に行ってみました。


そもそも金網コーナーってあるのかわからなかったんですが、
とりあえず似たようなものはあるべな、と行ってみました。

金網コーナーはないだろうけど、
金属の網目のトレーをひっくり返せば、使えるんじゃね?
と思ったんですが、あんまりいいのがなかった。

サイズは25×40cmのA4ノートパソコンが載ることが条件。

kin100 組み立て型のステンレス棚の
 間に入れる段が、 ちょうど
 1.5cmくらいの高さがあって、
 サイズも25×40cmとあってるのでぴったりサイズ。
お値段は315円だけど、まぁいいやと思って購入。


「捗るぞ」っていうほどでもないけど、
熱がこもりにくくなるのはいいかなー。

あとは、足の部分が滑るので、ホームセンターとかで売ってる、
イスとかに貼るゴムとかで滑り止めしないとね。
そうしたら完璧かなー。
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まあ、夏休みの自由研究として宿題を課された皆さんにとって、
「何をするか」っていうのは毎年頭を悩ませるものです。

自由っていうから、逆に難しく考えてしまうだけで、
単に自分の興味のあることを追究すればいいのです。

それこそ、ラブホテルの歴史や特徴なんて、
誰が研究するんだと思ったら、
実際に博士課程まで研究した人がいます。



まぁ私は理系を専門にしているので、
理系での「自由研究」の一例をご紹介したいと思います。


・発泡スチロールの箱を溶かす実験<難易度1>
用意するモノ:トロ箱(魚屋さんでもらおう)、柑橘類

実験の目的:「発泡スチロールの性質」

実験の方法
発泡スチロールの箱にミカン(オレンジでもなんでも可)の皮を
ひねって(しぼって? ねじって?) 何滴か落とす。
それ以後の様子をじっと観察する。

考察 なぜそのような結果になったのかを考える。

※発展 → 発泡スチロールを加熱するとどうなるか。


・缶詰のミカン作り<難易度2 危険性あり>
用意するモノ:みかん(オレンジ)、塩酸、水酸化ナトリウム水溶液

実験の目的:商業用缶詰ミカンができるまで

実験方法
1.みかん(オレンジ)の皮をむく。
  白い皮(じょう嚢)はそのままでバラバラにし、一度加熱する。

2.薄めた塩酸に5分ほど漬ける。
3.次に薄めた水酸化ナトリウム水溶液につける。
4.何度か水を変えて洗う。

考察 ミカンの皮はどうなったか。
    塩酸につけたとき、水酸化ナトリウム水溶液につけたとき
    それぞれでの変化を記録する。

※安全への配慮
塩酸や水酸化ナトリウムは危険ですので、
必ず大人の人とやりましょう。
特に水酸化ナトリウムは皮膚を侵すので、
気になる人はゴム手袋をした方がいいでしょう。


・ペルセウス座流星群を観測しよう<難易度0>
8月12日前後に毎年見ることのできる、
ペルセウス座流星群について調べてみよう。

なぜ、流星が起きるのか?
どこなら見やすいのか。
というか、なんで毎年見られるのか?

ロマンはありますが、時間がかなりかかります。
それでも、都市部でも1時間に数個は見られます。

※寝転がれるなら、その方が首が痛くなりません。
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