物理学
地球が回っている証拠、フーコーの振り子（Foucault Pendulum）
フーコーの振り子は、とても長いワイヤーに重いおもりを吊るし、振動面が地面に対してゆっくり回る様子から地球の自転を目で見せる装置です。1851年に生まれた背景、振動面が回る仕組み、緯度によって変わる回転の速さ、そして今日の科学館で振り子を動かし続ける方法を紹介します。
物理学
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30 件の記事 · 検索キーワード “物理学”
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物理学
小さな力で自動車を持ち上げる、パスカルの原理（Pascal’s Principle）
パスカルの原理とは、密閉された静止流体に加えた圧力が弱まることなく流体全体に伝わるという法則です。原理の成り立ち、油圧装置が力を大きくする仕組み、その代わりに距離で代償を払う理由、そして身近な活用例を見ていきます。
物理学
速くなると圧力が下がる、ベルヌーイの定理
ベルヌーイの定理とは、一つの流れの中で流体が速くなる所では圧力が下がり、遅くなる所では圧力が上がるという原理です。本記事では、その成り立ち、成り立つ条件、身近な技術での活用、そして誤って当てはめやすい代表的な誤解までを紹介します。
物理学
腕を縮めると速くなる秘密、角運動量保存則(Conservation of Angular Momentum)
角運動量保存則とは、外から回転を変える作用が働かなければ、回っている物体が持つ回転の量はそのまま保たれるという法則です。角運動量の概念と保存の原理、スポーツや身近な例、宇宙に現れる巨大な回転、そしてこの原理を活用した技術を紹介します。
物理学
光が抜け出せない瞬間、全反射(Total Internal Reflection)
全反射は、光が屈折率の大きい物質から小さい物質へ進むとき、入射角が臨界角を超えるとすべて反射される現象です。スネルの法則と臨界角、コラドンが1841年に示した水流に沿って曲がる光、光ファイバーとチャールズ・カオの1966年の提案、ダイヤモンドや双眼鏡、スネルの窓といった身近な例までを紹介します。
物理学
空が青い本当の理由、レイリー散乱（Rayleigh Scattering）
晴れた日に見上げると、空はいつも青く見えます。ところが、太陽光はさまざまな色が混ざった白い光で、空気は透明なのに、なぜ空だけがとりわけ青いのでしょうか。同じ空が日暮れには赤く染まる理由も気になります。この両方の光景をまとめて説明する物理現象が「レイリー散乱（Rayleigh Scattering）」です。 レイリー散乱とは、簡単に言えば「光の波長よりもはるか
物理学
ボールが曲がって飛ぶ秘密、マグヌス効果（Magnus Effect）
サッカーの試合で、フリーキックで蹴ったボールが守備の壁を越え、大きく曲がってゴールの隅に吸い込まれる場面を見たことがあるでしょう。卓球やテニスでも、ボールにカットをかけると、相手側で急に曲がったり、すとんと落ちたりします。同じボールなのに、どうして飛ぶ軌道がこんなに変わるのでしょうか。 マグヌス効果とは、簡単に言えば「回転しながら空気中や水中を進む物体が、進
物理学
小さな力が大きな揺れに変わる瞬間、共鳴（Resonance）
公園でブランコを押したことがあるでしょう。タイミングを考えずに強く押すと、ブランコはかえってがくがくと揺れますが、後ろに下がってから前に出ようとする瞬間に合わせて軽く押すと、小さな力でも次第に高く上がります。力の大きさよりも、押すタイミングのほうが大切だったわけです。 物理学では、このように物体が自然に揺れやすいリズムと、外から加える力のリズムが一致して、揺
物理学
果てしない揺らぎ、ブラウン運動（Brownian Motion）
澄んだ水を入れたコップにインクをひとしずく落としてそのままにしておくと、誰もかき混ぜていないのに、インクはゆっくりと広がり、やがて水全体を染めます。目に見えない何かが、絶えずインクを押し動かしているためです。この見えない動きを初めて目の前に示した現象が、「ブラウン運動（Brownian Motion）」です。 ブラウン運動とは、簡単にいうと「液体や気体の中に
物理学
電子を弾き出す光、光電効果（Photoelectric Effect）
太陽光パネルが電気を生み、自動ドアが手の動きに反応し、古いデジタルカメラが光を電気信号に変えます。これらの場面に共通するのは、「光が物質に当たると電子が飛び出す」という現象です。これが「光電効果（Photoelectric Effect）」です。 光電効果とは、簡単に言えば「金属や半導体などの物質に光が当たると、表面の電子がエネルギーを受け取って外へ飛び出す
物理学
サイレンに隠された宇宙の秘密、ドップラー効果（Doppler）
遠くから近づいてきた救急車のサイレンが目の前を通り過ぎる瞬間、「ピーポー」という音が突然低く、間延びしたように変わる経験をしたことがあるでしょう。救急車がサイレンの音を変えたわけでもないのに、なぜ私たちの耳にはまったく違う音に聞こえるのでしょうか。この身近な現象の背後に隠れた物理法則が、まさに「ドップラー効果（Doppler Effect）」です。 ドップラ
物理学
宇宙の重さを決める秘密：ヒッグス粒子（Higgs Boson）
私たちが暮らす宇宙は、無数の物質で満ちています。目の前の机、呼吸する空気、そして私たち自身に至るまで、あらゆるものが質量を持っています。しかし、物理学の最も根本的な問いの一つが、まさにこれです。「そもそも粒子は『なぜ』質量を持つのか？」もし粒子に質量がなければ、すべての粒子は光の速さで宇宙を飛び回り、互いに結びついて原子や分子を作ることができません。つまり、