7月14日(火曜)朝、柏の葉高校に行った。
帰路、TXの止まる南千住のホームセンター、ロイヤルで暑さ対策の帽子と冷感アームを買って、日比谷線で上野に来た。
2026-07-14 12:17
この日は上野公園の野球場前のベンチでお昼を食べた。
戦後できた球場なのに、正岡子規記念球場という名がついた。
12:21
科学博物館の前に行くとスタッフが冷風機にあたっていた。
夏なんだから暑いのは当たり前なのに、テレビが熱中症、熱中症と騒ぐから、こんな世の中になってしまった。地球温暖化は二酸化炭素よりも、人間による発熱のせいだと思う。
エアコンの室外機を部屋の中に入れたらどうなるか?
写真のスポットクーラーには冷風ダクトと排熱ダクトがついているから結果は分かりやすい。
冷気と合わせプラマイ・ゼロならいいが、冷風と排熱の温風を混ぜたら暑くなるのである。つまりエアコンは使えば使うほど地球を暑くする。これに加えて発電、送電にも熱は出ている。国じゅうでエアコン使って地球を暑くしろと言っているのだから話にならない。
7月17日(金曜)畑バイトの帰り、また科博にきた。
本館の地下から入って新館に向かう途中、いつも素通りしている振り子を何気なくみた。
2026-07-17 12:00
フーコーの振り子
振り子は同じ方向に振れるが、その面がどんどんずれるのは地球の自転の証拠だという。
要するに振り子の振れる面は慣性の法則に従い、外力が加わらなければ変わらない。一方、地球は自転しているから、その相対的位置関係はずれていき、地表に立ってみれば振り子の面が回転しているように見える。
しかし、北極点の上での振り子ならこの現象を考えやすいが、東京でもずれていくとはどういうことか?
展示はなにも説明しないので考えた。
これは温帯での風向きのずれをコリオリの力で説明するのと同じだろう。
これも北極から吹く風は考えやすい。
風が慣性の法則に従ってまっすぐ赤道方向に吹いていくと、地表は東にずれるから、地表で見ると風は西に曲がっていくように見える。あたかも風が力を受けたように見え、これをコリオリの力という。
53年前の物理の時間、先生が白い円盤を回して色チョークを中心から外側にまっすぐ引いたら曲がったという場面を覚えている。
ここまでは誰でもわかる。
しかし、逆方向、赤道から北に向かう場合をイメージできる人は少ないのではないか?
ネットの図を見てもよく分からないものばかり。
これは、北向きの風が慣性によって真っすぐ(曲がらず)動いていくことを考えればよい。
この時地面は自転によって東に向かって動いている。地面が平面のまま平行に東に動いていれば風は北向きのままだが、地面は球面だから北に行くほど東への速度は遅い。いっぽう風は最初の時の慣性によって最初の時の速度で動いているから、地面が遅れてくる。すると地面から見ると風が東に曲がっていくように見える。
これが南から北へ行くときは東へ行く偏西風となり、南へいくときは西に曲がる貿易風となる理由である。
ここでフーコーの振り子に戻る。
すなわち北極点でなく東京においても、振り子が北へ行くときは風と同じように東に曲がり、南に行くときは西に曲がる。このようにして振り子の面は回転していくのだが、コリオリの力によるもので、実際は地球の自転による相対的位置変化によるものだ。
ここで一件落着かと思われたが、ちょっと待て。
振り子の面が静止していて地球のほうが自転しているというのはどういうことか?
振り子は何に対して静止しているのか?
地球だけでなく、太陽系、銀河系も動いているのではないか?
と、だれか聞いてきてほしいな。
振り子は重力以外に外部から力を与えなければ、ずっと同じ面で往復運動を続ける。
一般に、外部から力を与えなければ、静止しているものは静止し、等速運動しているものはそれを続ける。ニュートンの第一法則である。
これが成立する座標系を慣性系という。
つまり定義からして、振り子の面は慣性系に対して静止、重りは一定周期で往復しているのである。
ところが、地球表面の上で振り子を見ると振り子の面が少しずつ回転しているように見える(北極なら24時間で面が一周する)。だから地球上に固定した座標は慣性系ではない。(自転による回転座標系となる)
すると地上ではニュートンの法則が成立しないはずだが、成立しているように見えるのは、日常的な狭い範囲、短い時間では、慣性系とほとんど同じように扱えるからである。そしてフーコーの振り子は、そのわずかな差を検出している。
ちなみにコリオリ力、遠心力などはニュートンの第二法則(F=mα)が慣性系でない地上でも成立するように導入された慣性力である。
つまり、
北半球で北へ飛ぶ物体は、地上から見ると東へ曲がるが、
慣性系:物体は直線運動している。
地上系:物体に東向きのコリオリ力が働いている(ように見える)。
また、机の上で静止している物体は
慣性系:物体は地球の自転により等速円運動している。
地上系:動かない(加速度がゼロ)となるよう、重力と釣り合う遠心力が働いている(ように見える)。
話は変わるが、1歳の孫とキャッチボールするのを楽しみにしている。
こちらの体力低下と孫の成長の競争だが、体が動かなかった場合、こういう話ができればいいな。
2026-07-17
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