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不思議なコマ
子供と一緒に楽しい理科実験です。
回っているのに、止まっているように見えたり、逆回転しているように見えたりする不思議なコマです。
工作と実験の開始です
まずはコマ作りから。
コマの上面には、おおよそ同じような間隔の白黒の模様を円周に沿って描きます。
点滅発光光源
パルス発振器等を用いて、白色高輝度LED(発光ダイオード)を
10〜100Hz程度の点滅発光させます。
その点滅光を回転させたコマに当てると。
あらあら不思議、止まっているように見えたり、逆回転しているように見えたり、内側と外側の帯で違う回転をしているように見えたりします。これは古くから知られている、(俗称?)ストロボの原理とか言われている作用を利用したものです。パルス発振器の周波数(つまり、点滅する速さ)を変えてみると、右や左にゆっくり回ったり速く回ったり、止まった様に見えたり、縞模様の太さが変わったりと。。とても不思議で面白いです。子供も大喜びでした。
この原理を、小学生の子供にきっちり理解させるのは、とても難しいです。また、子供が理解できる十分な説明をすることも難しいです。でも、子供が原理を理解しなくとも、こんな不思議な現象があるんだなあ?とか、将来勉強したら、この仕組みが分かるんだろうなあ?とか、ほんの少しでも、子供の記憶の片隅に残せたら、それで良いと思っています。
補足です
今回は、パルス発振器を用いてLEDを発光させましたが、そんなものが無くても、トランジスタ2石または適当なTTL-IC等の少しの電子部品で、マルチバイブレータ回路などを組めば、日曜電子工作で手作りできます。ご興味のある方は、電子工作関連の書籍を参照してください。または、点滅回路やマルチバイブレータでネット検索してみてください。
お子さんとの楽しい理科実験のヒントにでもなれば幸せです。
投稿:2007/2/26
改訂:2011/11/4
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