リーごまPart3 その6   E-105   No180     2009年12月10日(木)

 

1 円筒形の小型ネオジム磁石は, 釘の頭(金づちで打つ側)に横向きにつけられます. こうすれば, ローターになります.

  磁石をつけるのに両面テープを使えば安定しますが, テープなど使わずに, 直につけようというのは, 実験者としての心意気です.

　この釘の先(尖った方)を別の磁石(吊り磁石)につけて吊るすのですが，釘が短いと, 両方の磁石が及ぼしあう磁力が邪魔をするので, 試行錯誤で適当な長さの釘を選びます.

  釘の頭に十字の溝(ドライバー用)がついている＜木用ネジ＞は使い易いようです. 長さも55mm, 65mm, 75mmなど色々あって, 磁石の強さによって使い分けられます.

2 もう少し, 合理的につけるには, 待針の薄い花びら型の飾りの部分を, 2個のネオジム磁石で挟んでつければよいのです.

  この状態で, 針の先を他の磁石につけて吊るします. ただし, 針先は細いので, 釘の場合のように大きい磁石は吊しにくいようです.

 

蛇足

1 回転体の慣性モメントは， 回転半径の2乗と質量の積に比例するので， 軽くて細いローターは，慣性モメントが小さくて回転し易いのです. ローターは「痩せている」のがよいのです．

2 ちなみに, 回転体の慣性モメントをあげてみます. 質量をM，回転半径をaとすると，

以下のようになります。

　 物体　　　　　 　　軸　　　　 　　慣性モメント

 一様な直線棒　　    中心            1/3 Ma^2

 円輪                中心                Ma^2     

 円板                中心            1/2 Ma^2

 円柱                円柱軸          1/2 Ma^2

 球体                直径            2/5 Ma^2

 円錐体              軸              3/10Ma^2

3 この装置では, 回転が速くなると, 磁石が「遠心力」で飛んでしまうので要注意です. 丁寧に云うと，向心力の大きさが，磁力では賄いきれなくなってしまうということです．　

  針にカラーのビーズ(Bead)やスパンコール(Spangle)を刺しておくと, 回転がはっきり見えるし, 回転速度をコントロールする役目もします.

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