一日見とれてしまう

　この年になって，しかもその原理なんてはるか昔にわかっている何のたわいもない「浮沈子」に，こんなにも心を奪われようとは予想だにしませんでした。
　これまで見たことのあるそれは，お弁当に入っているお醤油さしのお魚が，水中を上下に移動するというものでした。今回出会ったのは，この写真のようなもの。誰が最初にこの材料の組み合わせを考えたんでしょうね。（森先生のオリジナル？）
　
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佐世保高専第14回おもしろ実験大公開パンフレット22ページより抜粋
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これの優れているところは
・おもりがきれい
・おもりとヘアゴムのサイズが合ってる
・ストローの浮き袋がとりつけやすい
・空気調整機能がすばらしい
・回転機能も持たせている

　自宅で同じものを作ったのですが，幸いに透明のストローがあったので，それを使ってみました。すると，圧力をかけた時，中に閉じこめられた空気の体積変化が目でわかるのです。(@_@)いいぞ！
　ペットボトルは，丸型で炭酸飲料（三ツ矢サイダーなど）のものがいいかも。とにかく浮力調整がかんたん。いやぁ，そんなところに感激できる私も，つくづく理系だなぁって思う。理科は楽しいなぁ。(^^)　森先生ありがとう。

電流が流れる線路は危ない？

鬼ごっこでＪＲ常磐線一時不通　１６歳少年、感電し重傷
　１日午後９時４０分ごろ、茨城県高萩市高戸のＪＲ常磐線の引き込み線で、付近の住民から「『救急車を呼べ』という若者の声がした」と１１０番通報があった。消防署員が駆けつけたところ、引き込み線に止められていた電車の屋根の上で、架線に触れて感電したとみられる少年（１６）が倒れているのを発見。少年は近くの病院に運ばれたが、重傷。（産経新聞）

　はて、ふと疑問。パンタグラフから電車に流れ込む電流のルートは１本線。出口は？

　例えばここみたいなページを見ると、線路に流れていくと書いてあります。線路に架線並みの電圧が生まれている？　どう理解したらいいの？

仕事率

仕事率の定義は，

「仕事を時間で微分したもの」

だとすると，仕事に正負がある以上，仕事率にも正負がある？

でも，なんだか聞き慣れない感じもします。

「仕事を時間で微分したもの」の大きさ

という定義でもなさそう。

「マイナス８０ワット」ってありなんでしょうか？　(-.-)

これでどうでしょう？

＞kozaiさん，耕士さん，ほか

　耕士さんの「力の方向を考えたらどちらも下向きの力なので，それが釣り合って静止しているとうのはおかしいですよね。」の一文のおかげで，なんだか分かったような気がします。確認のためにまとめてみました。

１）横向きシリンダーに液体が入っている例の場合，液体に働く力は釣り合っている。

　両ピストン（緑と青）に働く力の差は，黄色の断面から液体に働く力Ｆによってまかなわれている。（２式）それは内部の液体から黄色の断面に及ぼされる圧力による力に等しく（式１），圧力によってピストン間の力が伝えられる以上，３式，４式のように各部において力は釣り合っていることになる。

＃私が見落としていたのはＦ

２）横向きシリンダー状の剛体の場合，力は釣り合わない

　９ＰＳ／Ｍ（Ｍは剛体の質量）の大きさの加速度が，図中左向きに生じる。ただし，初期設定の通り，黄色の断面部分には圧力が働かないという条件の下のこと。すなわち，１）の例において，Ｆ＝０とすると同様の状態になる。

３）縦向きシリンダーに液体が入っている例の場合，液体に働く力は釣り合っている。

　力のつり合い（５式）は，大シリンダーの底面が液体を支える上向きの外力Ｎと，この深さにおける液体の圧力による力の間に成り立つ。これは大気（気体）と液体の重さの和（６式）によるもので，かつ基準面に働く力とそれより下の部分の液体の重さの和（７式）でもある。ピンクの部分と黄色の部分では気体と液体による圧力比が異なるが，その合計は等しい。ゆえに各深さごとに圧力は等しくなっている。（深くなるほど圧力が高い。）
　液体全体での力のつり合いは５式や７式だが，下に行くほど圧力が大きくなるので，深さ毎の力のつり合いの式は圧力を用いて立てる必要がある。
　８，９式は基準面における「作用・反作用の関係（＝圧力のつり合い？）」を示している。

＃私が見落としていたのはＮ

　元々は縦向きシリンダーの問題で，力のつり合いの式を（間違って）立てようとして発生した疑問だったのですが，比較しようとしたモデルとはちょっと状況が違っていることに気づかせていただいた形になりました。
　これまで１枚のピストンに働く内外からの圧力しか考えたことがありませんでした。その場合，圧力のつり合いではなく，力のつり合いで説明をしていました。そのケースでは面積が等しく，同じピストンに反対向きに力（または圧力）が働いていたので，どちらで立式しても結果は同じだったのですが，今回のケースのおかげで圧力のつり合いじゃないとうまくいかない（力のつり合いのほうが面倒）ケースがあるということを知り，なんだかレベル５くらい（これでひのきの棒が銅の剣くらいになった？）には上がれたような気がします。ありがとうございました。

＃......って，これでいいですか？＞kozaiさん，耕士さん

問題の続き

　図は、断面積３Ｓの大シリンダーに、断面積Ｓの小シリンダーを伏せるよう（底が開いている状態）に入れて固定し、中に軽いピストンで気体を閉じこめた様子です。水色の部分は水で、密度はρです。小シリンダーには加熱装置が付いており、いま中の気体を加熱したところ、圧力がＰとなり、ピストンが下がって外側の水位との差がｈとなりました。大気圧はＰ0とします。

さて、基準面での釣り合いとは、

　１　力の釣り合いの式　　　Ｐ×Ｓ＝（Ｐ0＋ρｈｇ）×２Ｓ

　２　圧力の釣り合いの式　　Ｐ＝Ｐ0＋ρｈｇ

のどちらが成り立つのでしょうか。

　後者だとは思いつつ、水にかかる力の釣り合いの式が成り立たない原因を見つけられないでいます。恥は一時。耕士さんほか、よろしくお願いします。m(__)m

教えて欲しい

　断面積の異なる変形しない円筒がつなぎ合わされた軽いピストンの、水色と緑色の所にだけ圧力Ｐの力が働いています。両断面積はそれぞれＳと10Ｓです。黄色の所には圧力がかからないとすれば、このピストンに働く力は釣り合うのでしょうか？　誰か教えて.....。(+_+)

強気の城島

という記事を見ました。もし採ってくれなかったら、ホークスにすごすご戻るの？　それは見たくないよ。正捕手として採ってくれる所があるのかなあ。ちょっと心配です。
　明日は一日中、総合文化祭の見学です。寝ないか心配。今日は生徒たちの交流会の間、彼らを待つだけの一日でした。いやあ、仕事を会場にもって行きたかったくらい。でも、N平先生やN里先生、N野先生らに会えて話が出来ただけでもよかったか。しかもホテルのロビーにPCがあってよかった。というわけで、今日はここまで。

久しぶりの豪雨

　まだ降っています。今朝、５時４０分にまるで尺玉がそばで破裂したかと間違えるほどの激しい雷の音で目を醒ましました。その後、猛烈な雨と雷がずーっと続いています。今もなお大雨洪水警報と雷注意報が出されているようです。生徒の中にはこの雨のせいで登校できなかった者もいる様子。一日中、こんな雨が降っていると、いったいこの空のどこにこんなにもの水があるの？と不思議に思ってしまいます。香川の空に分けてあげたい。よく行くお酒やさんの前の道路は、土地自体が低いらしく、車の半分くらいまでが浸かるほどの水たまりができたそうです。有川の洪水がニュースになってるのだとか。学校の方は、５時間目（今日は土曜学習会）頃に近所に落雷があったようで、そこから停電が始まりました。３時頃になっても回復しないので、結局は途中放課となりました。これだけ降ると、明日以降にもいたるところで土砂崩れの影響などがでそうです。
　今日の補習でコンデンサーの話をしたのですが、残り７、８分ほどの所で「質問ないか？」と聞いたら、生徒Ｄが「雷ってどうして起きるのですか？」と振ってきたんで、そこからは雷の話になりました。原理をコンデンサーの方に結びつけて話しました。サンダーとライトニングの違いは知らなかったようです。「まさか雷様が作っているって思ってるヤツはいないだろうな？」という古典的ネタにあれだけ笑えるうちの生徒っていったい....。(^_^;)

９ヶ月ぶりのオフ会

　明後日、東京に出張します。これから２年間の研究に関する文部科学省の協議会に参加します。この会議は、当日のそれ自体は大したことはありません。問題は行くまでの準備と、帰ってきてからだったりします。ですから、この出張自体は楽しんでいこうと思います。（そうでもしないとやってられません。(^_^;)）
　上京となると、私の頭に浮かぶのはただ一つ。FPHYSのオフ会です。いつものように、みゅーみゅーさんの肝いりで、どうやらHeroさん、こまつさん、そして今回はお初の耕士さん（オンではおなじみ）にも会えそうです。美味しいお酒が飲めますように。

アインシュタイン

　最近、「アインシュタインって、何をした人ですか？」と聞かれます。新入生に見られる現象です。３年生だったらげんこつものです。(^^)　とりあえず、「自分で調べてみたら？」って返しますが、回答の中に「原爆を作った人」「ウランを作った人」なんてのがあります。ちょっとわかってる生徒で「なんか原爆に関係した式を考えた人」くらいでしょうか。相対性理論なんて言葉を聞くことは、ほとんどありません。

　私は物理教室の掲示板にアインシュタインの肖像写真（東京で買ったポストカードを、手作りのマット紙の額に入れたもの）を飾っています。正面から真剣な表情を撮ったもの、舌を出したもの、黒板に式を書いて説明しているものの３つです。その横には「アインシュタイン１５０の言葉（ディスカバー21社）」から、いくつかの格言風の言葉を書いて添えています。例えば「私は天才ではありません。ただ、人より長くひとつのこととつきあってきただけです」なんていうの。氏のようになって欲しいわけではありませんが、せめて教室を物理の雰囲気で彩りたいのです。掲示物を見て。この人誰だろうって思ってくれたら、それでいいのかもしれません。
　ちなみに、その時一緒に買ったマリリンモンローの写真は、準備室に飾っています。これもよく質問されます。女子は「先生、マリリンモンローが好きなんですか？」ですが、男子はセクシーな服の胸元を指でたくし下ろそうとします。ったく.....。(^_^メ)

また上京します

　この１年間取り組んできた観点別評価の研究の報告書を現在作成中です。それも完成していないというのに、新年度の継続研究の協議会の案内が来ました。また東京に行きます。協議会の期日は４月２２日（金）で、おそらくは２１日（木）に東京に行き、２３日（土）にこちらに戻ります。もしFPHYSの皆さんとお会いすることができるとしたら２１日（木）の晩でしょうか。まだ確定ではない（会場未定の様子。多分、今年度と同じ目黒の国立教育政策研究所でしょう。どこに泊まろうかしらん。）ので、「ふぃず」への書き込みは後日にしますが、オフができたら嬉しいです。でも、平日の晩だしなあ。無理かな。＞みゅーみゅーさん
　で、今回はもう一つ楽しみにしていることがあります。それは２２日（金）の晩の、西武ドームでのホークス対ライオンズのナイター観戦。(^o^)　何事にも楽しみを見いださないと。今回の最大の目的といっても過言ではない。(,_'☆＼ ベキバキ
　ところで、西武ドームまでは遠いの？　どうやっていくの？　ご存じの方、教えて下さいな。チケットは当日券を当てにして行こうと思います。３塁側にはホークスファンいるかなあ。

明日から３日間の春休みです。ここもお休みの予定。<(_ _)>

学習指導要領の意義

　先日、来年度の進研模試の物理Ｉの年間出題範囲予定表をもらいました。見てびっくり。今年は教科書通りにやっていると不利になる範囲だったのが、きれいに修正（といっても選択肢を増やして対応してあるだけ）されています。おそらく、かなりのクレームが付いたのでしょう。（私も心の中で叫んでた。）

今年の場合、
１１月記述
　［１］（必答）　力学（物体の運動、力のつり合い）
　［２］（選択）　力学（力と運動）／電気
　［３］（選択）　力学（仕事とエネルギー）／波動

２月マーク
　［１］（必答）　力学（物体の運動）
　［２］（必答）　力学（力と運動）
　［３］［４］（２つ選択）　力学／電気／波動

となっています。文部科学省が示す標準的な学習の順番は、１.電磁気、２.波動、３.力学です。すなわち、一番最後に出てくる力学が「必答」になっていると、実施単位数が少なかったり、進度が遅れている学校の場合は間に合わなくなるんです。なんでこんな、「逆順」といわれても仕方のない試験範囲になっているか。それは、１.力学、２.波動、３.電気の順に教えている学校が多いということ。そうする理由はわかりますが、教科書通りの普通にやっているものが困るような試験範囲はさすがにクレームも付くでしょう。教科書出版社によっては、力学を最初に持ってきているところもけっこうあるしなあ。でも、そうなると学習指導要領が示す意義ってどうなるんだろう。

　来年は、
１１月記述
　［１］（選択）　力学／電気
　［２］（選択）　力学／波動
　［３］（選択）　力学／波動

２月マーク
　［１］（必答）　力学（運動の法則）
　［２］（選択）　力学／波動
　［３］［４］（２つ選択）　力学／電気／波動

のようです。最初からこうしていてくれば今年の２年生もちゃんと受験できたのに。新課程最初の年だったので、進研も試行錯誤なんでしょうね。とりあえず、来年度は大丈夫と....。しかし、こっちの指導順を修正しようと決心した後のことだったので、ちょっと迷ってます。どうしようかなあ。

新課程

　現在，教室で２年生の生徒が新課程最初の物理の対外模試（１１月実施の進研記述）を解いています。さっき問題を見たのですが，予想通りこれまでの問題と違っていて，本格的にこれまでの自分を変えないといけないという自覚が増してきました。（今日は標準実施日ではないので，具体的な内容に関する発言は控えますが...。）
　電磁気については，定性的な扱いに徹してあります。まるで学校の定期テストのように括弧に用語を書き込ませたり，「こうしたらどうなる？」ってな感じの問題で，計算はほとんどなく，「知識・理解」に重点が置かれているように感じました。
　波動はおおむね今まで通りで，「知識・理解」と「思考・判断」のバランスもよく，基本にそった出題ながらも，一ひねりあり，本当に感心するような問題でした。
　一方力学は，はね返り係数や運動量保存，力積といった項目が物理IIにいってしまったので，難しい問題はできないかもと考えていたのですが，「思考・判断」能力を試すための今まで以上の工夫を感じました。普通に理解している程度では解けない生徒もいるかもしれません。一層の応用力・判断力が必要で，定性的なそれに傾く以上は，こうした問題が増えてくるのでしょう。まさにトレーニングが必要です。
　新課程に入り，一番変わったのは物理かもしれません。もし今までと同じ感覚で教え続けたら，時代に取り残されそうな気がするほど変わったと，私は感じています。FPHYSの教育の部屋でも意見が交換されていますが，生徒のためにも自分のためにも，今回の新課程は本気で勉強したいと思います。経験にあぐらをかく，研究しない教師にはならないぞ...と。今日はちょっとまじめなお話でした。