磁石はひとつは購入しておきたい商品、ご贈答品にもよく利用されていますね

パンが焼きあがりましたー

今日のパン

色々と15個作りしまた

「ツナコーンパン」

2種類の成型で

「クリームパン」

美味しいクリームがたっぷり入っています

「ハムロール」

どれも安定の美味しさ

最近は「量」重視だったので、食パンばかり焼いていたので、子供達もきっと喜びます

午前中から、長男が取り掛かっているのはこれ

貯金箱。

方眼紙で長方形を２つ作り、穴を開けて紙粘土をつけました。

ここまででかなりの作業時間

乾かすところまでやっとかこつけて、ひと段落

私もちょくちょくお手伝い

この貯金箱、これを作ってます

電車🚃

ライトの部分は前に奇石博物館で採ってきた宝石をつけるんですって

前のライトは白の石。

後ろのライトは赤の石。

更に連結させたいそうで、その部分は磁石を埋め込もうか悩み中

色ぬり次第で出来が変わってくるので、最後まで丁寧に作業出来たらと思います。

色ぬりは明日か明後日ですね

上手に出来たらいいなぁ

最後に今日のお弁当

仕事に行った主人の分と預かり保育に出掛けた次男の分。

次男は手作りの食パンで作ったジャムロール

パンを持っていきたいと言っていたので、入れました

ジャムも自家製。

たくさん遊んでしっかり食べて帰ってきて欲しいです

　夏休みの工作シリーズ。

　作るのにちょっと手間がかかりますが、オモシロイ装置がこれ。

　透明なアクリル板を３枚用意し、うち１枚を上図のようにすべり台のようにカットし、両側を残り２枚でサンドイッチにします。

　以前アメリカの研究会で使ったときのイラストなので、英語の説明が多くてごめんなさい。そんなに難しくない英語なのでいいですよね？　一部、今回の記事向けに日本語を追加してあります。

　アクリル板をきれいに切るのは、アクリルカッターという専用品がありますので、それを使うとよいでしょう。プラスチックなどを板の両面から削るようにして切るカッターで、あまり高いものではありませんが、少し慣れないと扱いづらい道具です。

　まあ、サンドイッチする真ん中のすべり台の板は、厚紙やベニヤ板で作ってもいいので、カンタンに作りたい人はそちらでどうぞ。コインを転がすので、コインの厚みくらいの板を使ってください。

　３枚の板は、接着剤をつかわなくても、ダブルクリップで前後２か所をはさむだけで固定できます。

　通り道に図のように、強力な磁石を置きます。両側から二つのネオジム磁石（東急ハンズなどで手に入ります。一つ１０００円くらいで、ちょっと値が張りますが、最近は１００円ショップでも、薄っぺらいネオジム磁石を見かけるようになりましたね。これを２枚ずつ重ねて使えばいいでしょう）

　磁石の間を通るようにして、コインを入口から転がすと、コインの種類によって、落ちる場所が変わります。でも、磁石を外すと、どのコインもほとんど同じ場所に落ちます。

　磁石がないときは、エネルギー保存則によって、入口で持っていた重力による位置エネルギーが、出口で飛び出すときの運動エネルギーに変わります。位置エネルギーも運動エネルギーもコインの質量で決まりますので、飛び出す速さはコインの質量には無関係になります。（＊１）

【高校で習う式をつかうと、mgh=(1/2)mv^2　より、v=√(2gh)　で、飛び出す速さvは高さhだけで決まり、質量mに無関係になります。ただし、v^2はvの２乗を意味します】

　さて、磁石の間を通るときには、コインは減速されます。この図をご覧下さい。

　コインがネオジム磁石のつくる強い磁場の中に入るとき、電磁誘導現象が生じて、図の向きの渦電流が流れます。この渦電流により、コインが一時的な電磁石となります。この図の場合は、ネオジム磁石のＮ極側のコインの面が電磁石のＮ極に、ネオジム磁石のＳ極側のコインの面が電磁石のＳ極になり、反発力を受けます。磁場に入るときに反発力ですから、これがコインを減速させるブレーキとなります。

　コインがネオジム磁石のつくる強い磁場から出るときにも、やはり電磁誘導現象が生じますが、このときは図とは逆向きの渦電流が流れます。このため、コインの電磁石のＮＳは入るときと逆になり、今度は、ネオジム磁石から引力を受けることになります。磁場を出るときに引力ですから、これも、コインを減速させるブレーキの力となりますね。

　どうしてこのような向きに渦電流が生じるのか、そのしくみは、ファラデーの電磁誘導の法則によって理解できます。

【ファラデーの電磁誘導の法則：コイルに生じる誘導起電力は、コイルを貫く磁束（磁力線のようなものです）の数の変化を妨げる向きに生じ、その大きさは磁束の時間変化に比例する】

　こう書くとちょっと難しい感じがしますが、磁力線の数がどう変化するか見れば、わりとカンタンにわかります。（コインの場合はコイルと違う感じがしますが、コインの中の自由電子が勝手にコイルのように円を描いて流れるので、基本原理は同じです。）

　コインがネオジム磁石の間に入るときには、コインを貫く磁力線の数が増えていきます。その変化を妨げるには、逆向きの磁力線を作って少しでももとからある磁場を打ち消せばいいので、図のように渦電流が流れて、図の磁力線と逆向きの磁力線をつくるんですね。電磁石の磁力線もＮ極から出てＳ極に入るので、コインのつくる磁力線の向きは図の矢印と逆向きになります。

　コインがネオジム磁石の間から出るときは、その逆。コインを貫く磁力線の数が減っていきます。その変化をさまたげるには、同じ向きの磁力線を追加すればいいので、図とは逆向きに渦電流が流れ、その電磁石のつくる磁力線が図の矢印と同じ向きになるようにします。

　さて、コインによって落ちる場所が異なるのは、コインの質量と材質によります。誘導起電力が同じでも、コインの電気抵抗が大きいと渦電流は小さくなるので、あまり減速されません。また、質量が小さいと、同じブレーキの力を受けても、ニュートンの運動の法則F=maにより、減速は大きくなります。

　これらの原因により、１０円玉より、１００円玉の方が減速が小さくなり、落下場所が変わるわけです。１円玉で実験すると、なんと、磁石の間で止まってしまいます。１円玉はアルミでできているので、電気抵抗が小さくて渦電流が大きくなり、ブレーキの力も大きくなるんですが、質量が小さいので、減速は非常に大きくなるんですね。

　これを実際に応用したのが自動販売機に使われているコイン選別機。アメリカでは、昔、クオーターコインのデザイン変更をしたとき、自販機で同じ場所にコインが落ちるようにするため、わざわざコインを２種の金属のサンドイッチ構造にしました。

　もちろん、今の自販機はさまざまな防犯対策上、電磁誘導によるコイン選別以外にもさまざまな仕組みを利用していますから、この記事だけで悪用はできませんので、試さないようお願いします。

　さて、この工作はけっこう時間がかかりますので、もっとカンタンにやる方法は・・・

　「いきいき物理わくわく実験１」改訂版（日本評論社）に出ていますので、そちらをごらんください。

　いきわくのそのページのイラストを紹介しようかなと思っていたのです�
��・・・

　職場で理科教材として購入したネオジム磁石の説明書きにそのイラストが使われていましたので、それを載せます。

　図の２番が、今回のコイン選別機にあたる装置です。原理をカンタンに見るなら、このやりかたでじゅうぶんですね。

　最初は、なんだかどこかで見たような絵だなあと思ったんですが・・・

　よく見たら、ぼくが「いきわく１」のために描いたイラストでした。

　手書きの字も絵も、ぼくのものです。

　・・・でも、これ、無断使用なんですよ。なんの連絡も受けていません。

　思わず、笑っちゃいました。

　でも、これを購入して説明書を見た人は、ぼくがこの会社にイラストを提供していると思うかもしれませんので、はっきり書いておきます。

　許可もしていませんし、なんらかの金銭的なやりとりもいっさいありません。

　学校相手に取引している理科教材会社（会社名も分かっていますが、ここで公開するのはやめておきます）が、著作権を無視して商売するのって、問題があるんじゃないかしらん。

　どうも、ずっと、このイラストが使い続けられているようです。

　他にもあるのかな。

（＊１）じつは、物体が転がりながら斜面を降りるときは、このエネルギー保存則の結果とは少し異なる結果になります。が、この実験ではあまり影響がないので、詳しい説明を加えるのはやめておきます。

＊＊お知らせ＊＊

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