放射性物質 その後

今日まで７日間の，ハイランドの測定データ。



２日前にもかなり弱い雨が降ったが，
その前に比べると敏感にデータが反応しなくなった。
事故前の上がり方と同程度。

どうやら上空の放射性物質の塵は
ひととおり地面に落ちてしまったらしい。
今後雨が降っても，
地面に落ちた塵が再び舞い上がった分だけ上昇はするだろうが，
今回ほどにはひどくは上がらないだろう。
事故現場の状況にもよるだろうが。

¹³⁷Csなどの半減期の長い放射性物質の量を見積もってみる。
半減期の中期的なものはすべて，8日の¹³¹Iと仮定して，
グラフから，この４日間での濃度の減少幅を大雑把に50nGy/hと見積もると，
３月２３日夕方の¹³¹Iの量は，

　50 / ( (SQRT(2) - 1) / SQRT(2) ) = 139 nGy/h

バックグラウンドの26nGy/hを足すと，165nGy/h。
３月２３日夕方の値から引き算すると，12nGy/h。
これが¹³⁷Csの分となる。

．．．思ったより大きめかな。
尤も，途中の小雨で¹³¹Iが追加された分は
完全に無視したので，
実際はこれよりもっと小さいはず。

と，期待したい。（希望）

やっと雨があがったけれど

今日まで７日間の久里浜ＭＰの放射線量。



雨が降り出すまでに上空に漂っていた
放射性物質が，一挙に地面に落下してきた感じ。

事故直後よりも
高いレベルの数値が続いている。
明らかにヨウ素の量は，事故直後の２〜３倍。

そりゃあ，利根川の水が入ってくる金町浄水場の水が
100Bq越えなんて，当然の結果です。

セシウムの比率が小さいことを期待しつつ，
１週間位晴れが続く間に，どれだけヨウ素の放射線量が減るか注目。


それにしても今日の夕方の0.5mm位の降水でも
敏感に放射線量が変動するのは，すごい。


僕の放射線対策ですか？
煙草の副流煙の方が桁違いに健康へのリスクが大きい，
とは言いつつも，
ありとあらゆる放射線が生理的に嫌いなので
外出時はやっぱりマスクです。

放射線による被害防止よりも
心配症からくる円形脱毛症よけです。はい。

昨日，はじめての雨

福島原発の事故後，はじめて雨が降った。
雨量も観測している，神奈川県横須賀市の久里浜ＭＰのグラフ。



普段の雨では，環境放射能の２倍程度まで線量は増加するので，
今回の雨は，やはり，それよりもだいぶ高い数値である。

雨の降り始めは，時間雨量と線量の増加率（グラフの傾き）が
比例しているように見える。

１日中，北〜北東の弱い風が吹いていた。
昼１２時頃に一度雨があがり，少しの間，半減期の短い崩壊が見られたが，
　午後３時５５分頃発見された３号機の灰色煙，
　午後６時２０分頃発見された２号機の白煙の影響によるものと思われる増加と，
１ｍｍ程度の雨が降ったりやんだりを繰り返したために
はっきりしないグラフとなっているようだ。


ちなみに環境放射能の世界平均は33nSv/h。
この日のような４倍程度の放射能でも，まあ，ありかもしれない。
人体に対する影響も有効数字３桁の誤差に埋もれそうな雰囲気だが，
通常通りの数値とは言えないことも確かだ。

放射性物質の推定

福島第１原発の事故により，神奈川県内にも
わずかながら放射性物質が飛来している。

チェルノブィリのときは国から情報管制が敷かれたものだが，
時代は変わり，今回はリアルタイムに信憑性の高いデータを得ることができる。

文部科学省の原子力防災ネットワークのサイトの
神奈川県のデータを使って，
飛来している放射性物質の種類と量を推定してみる。

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ストランド・ビーストのDVDを見た

テオ・ヤンセン ストランドビースト [DVD]
を家族で見た。

ビーストの解説，動作の様子に
幼稚園児も感動していたが，

おまけ的な
テオの若い日の発明，悪だくみの映像。
油断して見たら，期待していた以上に面白かった。

この人，理論物理学者のファインマンと似た空気を感じるなあ。

近々，顧問をしている物理部の生徒たちと一緒に見たいと思う。

ピタゴラスイッチの魔力

DVD付きの本 日常にひそむ数理曲線，
面白かった。


DVDの内容は，
高校数学や物理で理解できるグラフばかり紹介されるし，
ネタもほとんど授業で扱ったことのあるものだし，

でも，ピタゴラスイッチ譲りの空気感で，
見る者のガードを下げさせ，
ひょっとしたら小学生でも楽しめるようなものになっているのかもしれない。


本の方には，DVDには収録されていない新鮮なネタが多かった。
高速回転するプロペラをiPodで撮影すると，
撮影素子が普通のデジカメで使われるCCDではなく
トイデジのようなCMOSなので，
「ぐにゃり写真」になるという記事もあります。

EeePC901Xで円運動の加速度測定！（３）- 加速度センサの感度を測定

「Gainer mini」のスタータキットに入っていた
加速度センサモジュール KXM52-1050。
秋月電子がつけたっぽいデータシートがついていた。

センサーのx軸方向、y軸方向、z軸方向の
それぞれの加速度（重力加速度を含めた）がわかる。

電源電圧を5Vにしたときの出力は、
0Gのときは 2.5V、
1Gで 2.5V+1.25V、
2Gで 2.5V+2.5V=5V、
-2Gで 2.5V-2.5V=0V になるようだ。

GAINER mini のデジタル入力から読み込むと、
-2Gで 0、0G で 127、+1G で191、+2G で 255 の値になるはず。
理想では。


実際に回路組んで測定してみると、
ｘ方向： １５４
ｙ方向： １４３
ｚ方向： ２１５

デフォルトの誤差、意外に大きいなぁ。
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EeePC901Xで円運動の加速度測定！（２）- 初めてのProcessing

「901Xで1/10秒毎にデータをとり、
x方向、y方向の加速度を記録する」という目標。

「はじめてのGainerプログラミングガイド」を参考にして、
とりあえず１０＋ｎ年ぶりにVisual BASIC 使ってみるか、
と思ってインストールしてみたら、
.NET Frameworkだけで数百Mバイト。

もともとＣドライブの空き領域が1Gバイトくらいしかない
EeePC901Xにとって、こんな大きなのはきつすぎ。
それでも901Xにインストールする大技はあるけど、かなり面倒。


別の方法として、使い慣れたDelphiで
直接シリアルポートとデータをやり取りする方法や
Gainerとのプロトコルとかを理解しなければならないが、
理解したあかつきには、軽い制御ソフトをばんばん作れそう。

でも、早くGainerにいろいろ素子つないで入出力してみたい。
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EeePC901Xで円運動の加速度測定！（１）- Gainer mini との出会い

Gainer mini はパソコンのUSB端子に接続するタイプの
Ｉ／Ｏボードです。
雑誌の紹介記事で見かけました。

加速度センサのデータを読み取っている！

加速度センサをぶんぶん振り回せば、
加速度のx成分、y成分のグラフが1/4周期ずれたグラフが
実験で得られそうです。

授業中に愛用のEeePC901Xに接続して、データをとれたら
かっこいいなぁ。

以前からパソコンで物理計測するのには興味はあったのですが、
市販の製品は高いし、
やっぱり手作り感が大事。
でも、実際にWindowsから制御するのは敷居が高くて、
以前から何度か挫折していました。
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２つの点電荷による静電場の作図

授業で使ったデータの掲載です。

２つの点電荷（正と正 または 正と負；電気量は同じ）を固定し、
それぞれの点電荷を中心とする半径１，２，３などの円を描きます。
各円の交点での電場を作図する演習を授業でしました。

表計算ソフトで求める別解は以下のとおり。

表計算ソフト(OpenOffice calc）による
各点での電場の強さのx成分，y成分の算出結果。

2p-charges-ef.ods

凡例：


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虹の仰角の計算（２）

「虹の仰角の計算（１）」
の計算結果を見ても、
なぜ主虹が４２°の方向だったりするのかわかりづらいので、
グラフ描画の得意なソフト grapes で描かせてみました。

主虹（１次の虹）

副虹（２次の虹）

それぞれのgrapes形式ファイルも載せておきます。
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虹の仰角の計算（１）

虹は大気中にあるたくさんの水滴に
太陽からの光が反射・屈折して見られる現象です。

屈折率は波長ごとに違います。
光が水滴に入るときや水滴から出るとき、
同じ入射角でも色によって屈折角が違うので、
いわゆる虹色に分解されるのです。


もっともよく見られる主虹は、
太陽光が水平方向から差してくる場合
太陽を背にして仰角４２°位の方向に円弧を描いてできます。

主虹の外側に副虹ができて二重に虹が見える場合があります。
副虹ができるのは仰角５１°位の方向です。
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YouTubeで物理

いい時代になったものですね。
かつては教科書に写真でしか載っていなかったものも、
ネットで動画で見られるようになっています。

今日の授業のテーマは「固有振動数」。

Tacoma Bridge の崩壊

声だけでワイングラスを割る

おまけ（やらせ）

○○○な「模範解答」

１７日の朝日新聞第２神奈川版。「適性検査に試行錯誤」より。

九段中が出題した浮沈子。出版社が作った解答例は「強く力を入れるほど容器内に水が入り、浮沈子が重くなるために下に沈む」

浮沈子が重くなって沈む？
高校の物理の定期試験でこんな解答を書かれたら、
いつも中間点乱発しまくりの僕でも、１点もやらんぞ。

そもそも浮沈子の重さってどの部分の重さのこと？
　１．薄いプラスチック容器とおもりの金属の部分
　２．容器とおもりと、水中に入れたときに残る空気の部分
　３．容器とおもりと空気と、空気の体積が減って流入した水

僕的に浮沈子って２．のことだと思っていたけど、
仮にこの出版社のように３．の定義をしたとしよう。
（そうでなければ浮沈子の重さが変わること自体おかしい。）

Ｑ１：　浮沈子から全部水が抜ければ軽くなる。
　　　　では、同じ状態の浮沈子を空気中に置くと浮くか？

Ｑ２：　重ければ水に沈むのか？
　　　　では、中に空気が入っていない（と思われる）
　　　　１１ポンドのボウリングの玉は水に浮かないんですね？

浮力に触れずに浮沈子を語るのって難しいと思うんですけど、
中学入試の解答ぐらい、間違えずに解説してほしいですね。
僕だったらこんな人に物理習ったら、力学わかんなくなっちゃいそう。

まあ、どうせ書いたのはバイトの学生か。

実際の九段中等学校の入試問題を確認してみた。

ペットボトルの側面を両手でおしたりゆるめたりしたとき、浮沈子はペットボトルの中で上下します。このとき浮沈子の中ではどのような変化がありますか。力の入れ具合と関連させながら、あなたの考えを書きなさい。

「あなたの考え」でいいので観察結果に基づいた考察なら
何書いてもいいんでしょうが、
模範解答ぐらい正しいこと書かないと、真に受ける人がいますよ。

もっとも九段の出題者の意図は、「重さが．．．」とかいう方面では
なさそうですけど。

ラドン

定期試験の採点。
「〜について述べよ」のような形式の問題を出すと、
生徒はいろいろな答案を書いてくる。
こちらで予め想定した以外の解答を書く者もいて、
そういう答案が出てくるたびに事典やネットなどで調べて、
採点しながら勉強することになる。

「（前略）ラドンは海水に溶けるので、（後略）」
という答案。
そう言えばラドン温泉ってあったりするけど、
ラドンの水に対する溶解度ってどのくらいなんだ？

調べてみたら0℃の水1gに対しておよそ0.5mL。
二酸化炭素の場合の３分の１くらい。
意外によく溶けるんじゃん。

安定同位体は無し。ウランみたいだな。
いちばんメジャーな崩壊系列では、
ラジウム226が半減期1600年でα崩壊して、ラドン222に。
ラドン222は半減期3.8日でα崩壊して、ポロニウム218に。
その後、鉛になるまで、半減期数分〜数時間の崩壊を繰り返す。

大船ラドン温泉のサイトで効能を見てみた。

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業務連絡

夏期講習（物理１「物理と微分方程式」，物理２「問題演習」）
で使用したプリントのpdfファイルを期間限定で公開します。

当日欠席した人や日程の都合で参加できなかった人は、
読んでください。
講習に参加した人も、あちこち加筆訂正したので（特に第４章）、
もう一度読んでもいいかもしれません。

・Adobe Reader とかで読むことができます。
・機種依存文字を含んでいるのでMacで文字化けしないかどうかは
　よくわかりません。
・印刷する場合は、Ｂ５用紙を使ってください。
・両面印刷する場合は、偶数ページが見開きの左側にくるような
　レイアウト（「表紙」が１ページ目）で印刷すると、
　ファイルに閉じたときに読みやすいです。

pdfファイルの一覧...

かっこいいスターリングエンジン

ベーム・スターリング・テクニーク社のスターリングエンジンを入手。
授業で使いました。

購入したのは１気筒形。
アルコールランプで加熱します。
馬力はそんなでもないですが、
カタログによれば１分間で２０００回転位はさせられそう。

小さいのだけれど、
見た目もかっこいいし、
想像以上に迫力ある動作をします。
簡単な仕事ならしてくれそうです。

学校に良くある教材で、
低温度差型のスターリングエンジンなんてのが
最近流行っているようですが、
どうせ生徒に見せるなら、お洒落で本物志向のもののほうが、
僕は好きです。

僕は、ららポート横浜内のショップで買いましたが、
こちらのサイトから注文等できるようです。

今年の回路実験（１） 電子メトロノーム

１年前の高２でも行ったコンデンサの放電の実験を
今年もほぼ同じ装置でやっています。

５秒ごとにデジタルテスタでコンデンサの電圧を読み取る測定、
昨年は２人１組で、ストップウォッチとテスタをにらんでいる人、
遅れないようにノートに記録する人、というようにたいへんな測定でした。

今年は電子メトロノームを導入。
昨年の生徒の中で、ブラスバンド部の部員の子が
自前のメトロノームを持ち込んで測定したら楽にできた、
と教えてくれたのでした。

テンポを６０、ビートを５に設定すれば完了。
うまくテスタを回路にあてられれば、一人でも測定できます。

ただし購入したこのメトロノーム、
電池節約のためか、スタートして２０分経つと自動的に止まってしまいます。
２０分タイマーにもなるわけか？



音もさほど大きくないので、
共鳴箱？に載せて使用しました。

センター試験

今年のセンター試験（本試験）の結果の中間発表があった。
新課程２年目となる物理�Tの平均点は、昨年比８点減の６５点。

昨年並みの高平均点を期待して物理を選択した受験生には
お気の毒だと思うが、
大局的には、物理的素養のある者が相対的に高得点を
とりやすくなったので、いいことだと思う。

そもそも薄っぺらな内容の「物理�T」なのに、
従来の参考書・問題集的発想しかしないから、
昨年のような差のつきにくい、
まともな勉強をする生徒が報われないような問題になってしまうのだ。

今年みたいに、渦電流でアルミニウムをすっ飛ばすとか、
弦でハーモニクス鳴らすとか、
冷たい湯飲みでお茶を冷ますとか、
そこらの市販の問題集ばかり解いているだけの受験生には、
つかみどころの無い問題だったんだろうな。

理系の受験生にとっては計算の多い物理�Uの対策との
バランスが悩ましいところでしょうが、
普段の物理の授業を、こんな物理�Tの対策としてとらえてくれる
としたら、それはいい傾向だと思います。

カーテンによる回折

薄くて織目の細かいカーテンを通して、
室内から外のライトを撮影しました。
右上の小さなライトのほうが単純な回折像で
理解しやすいかもしれません。