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ガウス加速器

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材料

 鉄球(パチンコ玉大)5?6個、ネオジム磁石数個、カーテンレールまたは細手のモール(コード隠し)

内容

・ネオジム磁石の力により勢いよく加速される現象を体験する。
・鉄球をゆっくり磁石に向けて転がす。
・転がした鉄球が磁石に引き寄せられ、反対側に置いた鉄球が勢いよく飛び出す。

詳細

 ネオジム磁石を数個並べてカーテンレールの中ほどに置きます。磁石に鉄球を4 5個つけます。ネオジム磁石を境に鉄球と反対側のレールの端から1個だけ鉄球をゆっくりと転がします。紙などで数ミリ高くしておき,自然に落下させる形がいいでしょう。
 鉄球がネオジム磁石にくっつくと反対側に並べた数個の鉄球のうち,端の1個だけが驚くほどの猛スピードで進み,激しく加速します。初めて実験を見る人は目を丸くします。特に衝突球の実験を行ったことのある高校生や物理を選択した人は興味津々です。
 実は衝突する直前にネオジム磁石に引かれて鉄球は相当の速度を持ちますが,わずか数mmか1cm程度の距離での加速なのではじめのゆっくりとした入射球のイメージがずっと残っているのでしょう。運動量はきちんと保存され,ほぼ同じ速度で飛び出します。同時に必ず1個だけが飛び出すため運動量も保存されます。
 写真のような100円ショップに売ってあるネオジム磁石でも数個並べると十分な加速が得られますが,専門店や東急ハンズなどでは10mmの球形のネオジム磁石が売られています(3個で1800円程度)。この磁石と,さらに同じ大きさの鉄球を用いて実験をするとだれも磁石だと気づかず,その意外性から大きな歓声が聞かれることだと思います。細手のモールは2mのものが200円程度で売られており,ネオジム磁石の形状によりカットするなどすれば使いやすいです。くれぐれも鉄製やアルミ製のものを用いないようにしてください。 関連実験(あわせて、こちらもどうぞ) 二次元のガウス加速器 ジャンピングコイルを作ろう 磁石で浮遊ペン ガウス加速器ミニ すっ飛びループガウス加速器

基本情報

分野 分野2 育てたいもの 管理番号 季節 場所 難易度 危険度
物理 磁気 因果関係 520 春夏秋冬
春夏秋冬
室内;
室内
やさしい
普通
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