作用反作用ごま(その2) M-10 No34 2007年2月22日(木)
(0) 前回の結果をまとめておきます。ローターが @磁石つきフィルムケース(原型)であろうと
A磁石ごまであろうと B釘-磁石のローターであろうと、水に浮かせたステイターなら
回転するということでした。
(1) 次には、すべての「モーター」について、このことを確かめること、及び、ローターとステイターを
同時に回すことにトライしました。
(2) 摩擦を小さくする方法として、ステイターを小型の時計皿に乗せ、これを大型の時計皿に
乗せてみました。 この上で、左右NSの磁石を釘-磁石で吊して回すと、
<二重時計皿>に乗せたステイターは回るのです。
(3) 次に、普通のモーターでも、同じことが起きることを確かめる実験に挑戦しました。
単3乾電池をスイッチつき電池ボックスに収めました。これにマブチモーターを貼りつけ、
発泡スチロールのブロックに乗せて、水に浮かせました。電源をonにしてモーター
(のローター)を回すと、全体(ステイター)は逆向きに回転しました。
(4) モーターの軸に、木片ではなくプロペラをつけてみました。マブチモーターRE-280に、
模型飛行機用のプロペラをつけて、直径100mm、高さ20mmの円筒状の
発泡スチロールの台に乗せました。
電池ボックス(スイッチつき)にセットした単3乾電池をバランスよく乗せました。電源をonすると、
プロペラとモーターの本体とは逆に周りました。
蛇足
[1] モーターの軸に木片をつけないときには、全体(ステイター)の動きは鈍くて回転が
はっきりわかりませんでした。これはモーターのローターの慣性モメントが小さいためだろうと考えて、
木片をとりつけたのでした。
地球とリンゴは、作用反作用で、同じ大きさの重力を受けていても、両者が衝突する時ーつまり、
リンゴが落ちる時ーには、地球はほとんど動かないで、リンゴが一方的に地球に向かって落ちて行くように
見えるのと同じことです。そこで、ローターの軸に木片をとりつけて、慣性モメントを大きくしたというわけです。
[2] プロペラは空気を横にも押すので、力関係は複雑になりそうです。電池を逆にしての回転を逆にしても、
この実験には意味を持ちません(どうしてでしょう)。そこで、逆削りのプロペラを作って実験しました。
状況は何ら変わりませんでした。普通の竹トンボでは、右手が前になるように軸を回すと、
トンボが飛び上がりますが、手の動きが逆で飛ぶような羽のことです。
[3] それでも気になるので、装置全体を簡易漬物器に入れて、容器の空気を抜いてみましたが、
回転の向は前と何ら変わりませんでした。