1cm3惑星

なかまくらです。

フックの法則は、物体が変形させられたときに、元に戻ろうとする力（弾性力）に関する法則です。

一番理解しやすいのは、ばねが伸びると、元に戻ろうとする力。

フックの法則によれば、


F = k x

F:　弾性力
k:　ばね定数
x:　変形量

となっており、これを変形すれば、

x = (1/k) F

とも書けますね。つまり、ばねの伸びる長さは、加えた力に比例するはずです。

というわけで、こんなものをつくってみました。下。

５円玉を４つで１セットにして、

ひとつくっつけたもの、

ふたつくっつけたもの、

みっつくっつけたもので

伸びた長さを比べると、

たしかに、

伸びた長さが直線になっていますね。



というのを勉強しました～　＾c ＾

http://www.gizmodo.jp/2011/01/it-took-a-team-of-physicists-all-this-time-to-figure-out-how-dvds-work.html


正確には、一度レーザーで融解して、アモルファス状態にしたものをもう一度冷やして、温度変化を制御して、反射率を変えてるんだとか。（まあ、GIZMODOだからどこまでホントか知らないけどww）


＋＋＋

DVDを「焼く」と、実は「凍って」た!?　仕組みをスパコンで解明

2011.01.15 21:00


 

よくわからないけど、使えてるからまあいいか、ってよくありますよね。

DVDはまさにそんな状態だったそうで、最近やっと、DVDに書き込む仕組みの詳細が研究によって明らかになったのです。何がわかったんでしょうか？
　

光ディスクの合金にレーザーをあてると、膨大なデータを保存できるストレージ媒体となります。これはもう何十年も知られていることでしたが、実際にレーザーが合金にあたったときに何が起きているのか、正確には把握されていませんでした。

そこで、ドイツを拠点とする国際的研究グループがこの問題について数年間かけて取り組んできました。彼らは世界最大級のスーパーコンピューターJUGENE（ユージーン）を使って、DVD表面にレーザーがあたったときに何が起こるかをシミュレートしました。640の原子が数百ピコ秒（ピコは1兆分の1です）にどのように動くかをシミュレートしたそうですよ。

直近の実験において、研究グループはDVD-RWの素材にもっともよく使われる合金、AISTに着目しました。AISTはその原料である銀（元素記号Ag）、インジウム（同In）、アンチモン（同Sb）、テルル（同Te）にちなんだ呼び名です。上の画像がアンチモンですが、AISTを構成するこれらの元素は同様の光沢があるため、DVD特有のキラキラが生まれるのです。

これらの金属には、キラキラ以外にも共通した特殊な性質があります。AIST合金は、最初は物理学者がいうところの「アモルファス」、言い換えると無秩序な構造になっています。下の図の左下が、AISTのアモルファス構造です。でもこれにレーザーをあてると、AISTの分子は瞬時に結晶格子状（図の右下）になります。研究では、アンチモン元素が分子の結びつきを非常に速くスイッチしていることがわかりました。図の右上・左上が、レーザーがあたった際の高速スイッチの図です。

自然界では、こうした相変化は日常的に見られます。たとえば水が氷になったりするのが相変化で、無秩序な液体から結晶化された固体に変化します。AISTが特殊なのは、ある固体の状態から、別の固体の状態に変化するということです。DVDを「焼く」と、その表面はアモルファスな固体から結晶化された固体に変化するわけです。いわばレーザーの熱で、DVDが「凍りつく」のです。

その仕組みが明らかになっただけでもすごいことですが、研究グループの仕事はまだ始まったばかりだそうです。参加している研究者によれば、この研究はBlu-Rayの素材にも応用でき、さらにはより良い光学ストレージ媒体を作り出すことにもつながるということです。つまり、より長持ちし、容量が大きく、読み込みが早いストレージの可能性が出てくるのです。

十分便利に使い慣れているものでも、深く掘り下げていくことでもっと良いものができていくんですね。

冒頭のDVD画像はFilipe La Rottaさんによるものです。

[Nature Materials via Julich solid-state research]

Annalee Newitz（原文／miho）

 

面白いな～。

見つけた面白そうなページをどんどん貼っていきます＾＾；

• 物理導入演示実験集

http://www.nararika.com/butsuri/enji/dounyumenu.htm

• 科学研究部物理班

http://www.st-h.metro.tokyo.jp/club-page/kaken/physics/index.html

• 中学理科の攻略☆りかちゃんのサブノート

http://www.max.hi-ho.ne.jp/lylle/

•  

電磁波の発生原理はなかなか難しい。

でも、実は大体のニュアンスだと、そんなに難しくない気がする。

そして、私は残念ながら、大体のニュアンスしかわかってない。残念だなぁ。

いつか、ちゃんと勉強しようと思う、　マクスウェル方程式。


とりあえずの理解を書き残しておこうと思う。














電場と磁場の間には不思議な関係があって、磁場の周りには、時計回りの電場ができて

電場の周りには反時計回りの磁場ができます。


すると、


下の図の一番左の上向きの矢印↑のように、上向きの電場ができたとすると、

その周りに磁場ができ、磁場ができたことによって、電場ができ、電場によって、磁場ができ・・・・が、延々と繰り返されます。











ここで、注目してほしいのは、同じ回転の向きの電場・磁場が伝わっているということです。

つまり、

こんな感じに、山が形を変えずに空間を伝わっていくというイメージです。



別に波波しながら伝わっていくわけじゃないんですよね。

で、もし、

電場が、三角関数に従って、上下が入れ替わるようなものだったとしたら（交流電流）、


こんな感じになるわけですね。

これが電磁波です。








ところで、この説明では、最後のところで、ダイポールアンテナの説明を誤魔化していますのが、あしからず。。。



電磁波は、波ですから、

回折・干渉・屈折・反射などの性質がありますよ。



おわり。

此処最近NAFCOに貢ぎまくってるなかまくらです。

出費がヤバイ・・・・・・。

ちょっと洒落にならん額になってきました・・・。

さて。

今回は、フレミング左手の法則の例として、

以下のようなレールの上を金属が動くという装置を作ってみました。































F=IBℓ　というわけで、

I：電流、B：磁束密度、ℓ：金属棒の（電流が流れる部分の）長さ

となっているわけですね。

木材と、ステンレスパイプを買って、作ったわけですが、

・・・・・・

・・・なんと、失敗・・・。がっくし。

んー、これで、２勝４敗。

負け越しております。なかなかうまくいかない・・・。


まあ、ひとしきり、理由を考えてみたのです。


まず、電流が流れているかをテスターを使ってチェック！

・・・流れていました。

B（磁束密度）が低いのかな、と思って、近づけてみました。

変化なし。（むしろ、ひきつけられて動かなくなった・・・）

そもそも、元の物質が、若干磁力によってひきつけられているので、あんまり近づけると、

電流がなくても少し動きます。でも、それじゃあ、意味なし。

そこで、思ったのですが、

やっぱり、３Vでは、電流不足なのではないかと。

あと、レールの接触抵抗が大きすぎるんじゃないかと。。。

とりあえず、１２Vの電源を注文したので、その到着を待ちます（また金がかかりますね・・・）。


ま、勉強になるし、楽しいからいいんですけど。



追記

いろいろと調べたところ、どうも、ステンレスは鉄クロムの合金で、抵抗が大きいこと、強磁性体で磁石にくっつくことから、あまり向いてないようです。・・・・・せっかく苦労して切ったのに（笑）。

アルミとか銅がいいみたいです。

あと、磁石はもっと小さいのをいくつも並べて、しかも、レールとの高さの差が小さい（1mm）くらいがいいようでした。

もうちょっと下調べしてから作るべきでしたね＾＾；

ま、写真に写ってる装置自体は、１０００円もしないんです。工具がね・・・高いんだ。

財産になるのでいいですけどね。


よしっ、もう一回作ってみようっと。

調べている途中で、ベアリングモーターというのがあって、面白そうだったので、こっぴっぺ。