物理は面白い!

演示実験出前プログラム

(1995年9月15日)
(Jack Horneさんが撮った写真)

1989年, 寛大にもコンピュータ,数学,物理科学大学( the College of Computer, Mathematical and Physical Sciences)と学校/大学プログラム事務所( the Office of School/University Programs)のお陰で物理学部は物理は面白いのプログラムを地方の学校に提供する目的で,バン型の自動車を購入しました。この車は実験装置の台車を積むのにぴったりの車椅子リフトが備え付けてあり,物理は面白いのロゴの紋章が描かれています。 物理は面白いのバン型は約6年間に約240の演示実験プログラムを提供してきました。この期間に私たちは地方の大学の科学の日プログラムに参加し,教員ワークショップを提供したり,いろいろな会議や特別イベントで私たちのプログラムを発表してきました。個々のプログラムはそこで発表する特別のグループやレベルに合わせて作られています。そして物理のいろいろな分野の話題が入っている異なった数個のプログラムを開発してきました。. これらのプログラムはPTAとか科学の祭典の舞台のお楽しみから,科学の科目の授業の導入において示唆を与えるとか,普通先生方にはご利用できないような材料を使うくわしい授業をするとか,科目の終わりにおけるまとめとして学んだ概念をもっと進め拡張するよう示唆を与えることなどと 幅広くいろいろな目的を持っています。どんなレベルにおいてもその科目において学生たちの興味が湧くように学生たちを物理実験に引き込むことをさしあたっての目標としています。これらの実験のうち いくつかは学生科学プロジェクトに対するモデルとなるとか示唆を与えるとかにお役に立つことと思います。

私たちが旅をして学校にどれか一つのプログラムをお見せしに行くには 一般的にもうしますと数個の同じプログラムを連続してより多くの学生たちにお見せするようお取りはからいいただけるとありがたいと思います。グループサイズは60人から75人の学生さんの間が最適だと思います。120人を超えるグループではでは気をそがれます。

最近発表してきたいくつかのプログラムには次のようなものが入っています。

1. 音と光 このプログラムにはシンプルな錯視,鏡のトリック,立体ホログラムと音と光の波動性を含む数個の実験が入っています。もし時間が許せば手作りの部分を入れることも出来ます。(下をご覧下さい)

2. 物理IQテスト 直感と食い違う一連の物理実験をお見せします。その実験を行なう前に見ていただいている方々にその結果を予想し手をあげていただくことが出来ます。質問はグループのレベルとタイプに基づき選びます。.

3. 運動の法則  質量中心の概念と撃力の中心から始め,このプログラムはニュートンの運動の3法則全体を調べていきます。最後に,力学的位置エネルギーと運動エネルギーに関係する実験を使ってエネルギー概念にまで及びます。

4. 電気と磁気  ここに集めた演示実験にはバンデグラフの実験,磁石や私が電磁気の偉大なる法則を呼んでいるものにも及ぶ一連の演示実験が入っています。電流の流れる電線に働く力とか,磁気誘導,渦電流とレンツの法則,超電導磁石の上に浮かぶ磁石の話題が入っています。すばらしいクライマックスはあの悪名高き空き缶つぶしです。この実験では空き缶を支えているコイルによりコンデンサーの放電を行うと,缶は真っ二つに引き裂かれ,爆発して部屋の両側に飛んでいくのです。

5. 物質の状態 最初に物質の状態とその性質を書いたところで一連の演示実験を行ない,状態の変化とその結果起こるいくつかの現象を説明します。

多分一番人気のあるプログラムは音と光です。その実験の魅惑的な性質のためと視覚と聴覚が人の生活に直接働きかけてくるためです。. このプログラムで議論される実験には次のものが入っています。

(1) SCIENCEと呼ぶ錯視.
(2) 箱の上部にある仕掛けのドアから玩具のウサギが入れて鏡の後ろに隠してある手品の箱
(3) 大きな凸面鏡,凹面鏡:それぞれの型の鏡により出来る像とその応用について議論する。
(4) ペニーコインと二枚のパラボラ鏡による幻影
(5) 360°立体ホログラム”野球”を見せるのと一緒に それをどうやって作り,それがどう働くかを議論する。
(6) 吊るしたスリンキーを使って横波(光)と縦波(音)の違いを説明する。
(7) クッキーを冷やすための針金の格子を二枚使ってロープの波が偏向していることを説明するのと偏向した格子を交差させると波を止めてしまうことを説明する。
(8) ランプと回転できるようにしてある偏光板を使って ロープの実験と比較しながら光が横波である性質を説明する。
(9) Karoシロップの光学的活性とプラスチックの光弾性
(10) スピーカーとローソクの実験 ここでは10~20Hzくらいで振動するスピーカーの前に置いたローソクの炎の振動で音波が縦波であることを説明する。
(11) 発振器の振動数を下は60Hzから上は20.000Hzまでさっと変えていき聞き取り調査をします。ここには超低周波と超音波について少しだけ議論するのが含まれています。
(12) 白色光のスペクトルの実験を 光波の振動数の効果を説明するのに使ったり,超低周波音と超音波との類推で 赤外線や紫外線を紹介したり,音波と硬派の類似点と相違点を強調するのに使います。

これらのプログラムには料金が決まっていませんが,他の優秀なプログラムと同様に物理は面白い基金に寄付していただくようお願いします。寄付をしていただくと私たちの出前実験旅行とわが大学の物理は面白いシリーズを支えていただくことになります。

もっと情報の欲しい方はどうぞ Richard E. Berg 博士に連絡してください。以下に示してあるe-メールアドレスか,このwww文書のホームページに載せてある住所か電話番号にご連絡下さい。


この文書に対してご意見や建設的なご批判がありましたら、どうぞ、Dr. Richard Berg, rb22@umail.umd.eduまでe-mailいただくか、電話または上記宛名までご意見をいだきたいと思います。

Go back to Lecture-Demonstration Home Page