光ケーブル用モール(小型のモールなら何でもよい。30cmに切断)、6mm鉄球5個、ネオジム磁石1個(小型の物でよい)
・ネオジム磁石に鉄球4個をつけ、モールに並べる。
・鉄球を1個、ネオジム磁石にゆっくりと転がして近づける。
・磁石から一番遠い鉄球が1個だけものすごい勢いで飛び出す。
ガウス加速器」の小型版です。普通,多くのネオジム磁石を集めることはなかなか難しいので,子ども向けに配布したり実験して持ち帰らせたりするときには,この「ガウス加速器ミニ」がよいでしょう。
使用する鉄球は直径6mm程度のベアリング球がお手頃です。東急ハンズで買うと1個10円くらいかかりますが,工場から仕入れると2円くらいで手に入ります(100個くらいから小分けしてくれます)。ネオジム磁石は100均に売られているメモホルダーから取ります。これも1個30円から50円くらいでしょうか。レールには小型のモールを使います。光ケーブル用だと130円で6人分くらい取れます。
右利きの場合,一番右にネオジム磁石を置き,それから左向きに鉄球を4個磁力でつなげます。それをモールの右端から10cmくらいのところに置きます。右端からゆっくりと1個の鉄球を転がすと,一番左についていた鉄球がものすごい勢いで飛び出します。まるで運動量保存の法則を無視するかのように。本当は磁石に衝突する直前に引き寄せられてぐっと加速しているので運動量はきちんと保存されています。でも大人が見ても驚くほどの加速に皆,目を丸くするでしょう。
実はこの「ガウス加速器ミニ」は,作用反作用の実験にも使えます。磁石にくっついていた1個の鉄球が飛び出すと,残りの3個と磁石,さらに右端からくっついてきた鉄球を合わせた「磁石1鉄球4」の物体は,飛び出した鉄球と反対向きにしっかりと動きます。このあたりに注目する子どもがいると実験はさらにおもしろくなるでしょう。
一人あたり約100円で作ることが可能なのでぜひ試してみてください。鉄球も磁石も小さいので子どもの誤飲には注意するよう促しましょう。
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
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
すっ飛びループガウス加速器
物理 | 磁気,運動 | 探求心 | 573 | 春夏秋冬
|
室内; |
普通
|
少ない
|