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浮沈子のふしぎ~浮いたり沈んだりするサカナ~

 浮沈子(ふちんし)というおもちゃを知っていますか?浮沈子とは、浮いたり沈んだりする「浮き」のことです。浮沈子は、家でも簡単に作ることができます。浮沈子の完成図と、材料・作り方は以下のとおりです。

<浮沈子完成図>

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<材料>
サカナ型プラスチックしょうゆ入れ(小1個)(以下「サカナ」)、エナメル線などのやわらかい針金(約40cm、太さ0.3~0.6mm程度)、ペットボトル(500mlサイズ1本)

<作り方>
※下図も参照してください。
1.サカナの口に針金を巻きます。
2.サカナに水を入れて、水を入れたコップにサカナを浮かせます。このとき、ちょうどしっぽが水面に浮くように水の量を調節します。
3.ペットボトルに水をいっぱいまで入れ、サカナを入れます。ペットボトルのふたを閉めます。

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 さて、できあがった浮沈子を使って実際にサカナを浮き沈みさせてみましょう。ペットボトルを握ると、あらふしぎ、サカナは沈んでしまいます(上図4参照)。今度は握った手をゆるめてみましょう。そうすると、再びサカナが浮いてきます(うまく浮き沈みしない場合は、サカナに入っている水の量を調節してみましょう。ちょうどうまく浮き沈みする量が見つかるはずです)。ペットボトルの中のサカナは、ペットボトルを握ったり手をゆるめたりすることにより、浮いたり沈んだりするのです。

 では、なぜペットボトルの中のサカナは浮いたり沈んだりするのでしょうか?その答えを導くカギは、サカナの中に入っている「空気の体積」にあります。ペットボトルを握る前と握っているときの、サカナに入っている空気の体積をよく見てみてください。ペットボトルを握ると、サカナに入っている水の水面が上がり、空気の体積が小さくなっていることがわかります。実はこれこそが、サカナが浮き沈みする秘密なのです。

 ペットボトルに入っているサカナは、「浮力」という力で浮いています。浮力とは物体が水中で受ける力のことです。水中の物体は、物体が押しのけた水の重さに等しい浮力を受けます(アルキメデスの原理)。このことから物体は、物体が押しのけた水の体積が大きければ大きいほど、大きな浮力を受けるということがいえます。サカナに当てはめてみると、「物体が押しのけた」部分は「空気の体積」に当たります。つまり、空気の体積が大きいほど、押しのけられる水の体積は大きくなり、浮力は大きくなるのです。

 それでは、サカナが浮き沈みする一通りの流れを見てみましょう。ペットボトルを握ると、ペットボトル中の水の圧力が増します。それによって、サカナが受ける圧力が増加し、サカナはつぶされてしまいます。すると、サカナの中の空気がつぶれ、空気の体積が小さくなります。これにより、サカナの浮力が小さくなり、サカナは沈みます。さらに、ペットボトルを握った手をゆるめると、サカナが受ける圧力が下がって元に戻り、サカナは再び浮いてくるのです(下図参照)。

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 ペットボトル中のサカナは、空気の体積が変化することにより、浮いたり沈んだりしているのです。実は実際の魚も、魚の体内にある「うきぶくろ」中の空気の体積を変化させることにより浮き沈みしています。プラスチックのサカナも、実際に泳いでいる魚も、空気の体積の変化で浮いているなんて、なんだかおもしろいですね。


<参考文献>
左巻 健男、内村 浩著『おもしろ実験・ものづくり事典』(東京書籍)
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メビウスの帯のフシギ

 みなさんは、「メビウスの帯」という帯を知っていますか?メビウスの帯(図1)は、1858年にドイツの数学者によって発見された、フシギな性質をもった帯です。
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 メビウスの帯の「おもて」を、帯にそってたどってみてください。1周すると、「うら」の面に来てしまいますね。メビウスの帯は、「おもて」も「うら」もない帯だったです。


 メビウスの帯は、図2のように帯を半回転ねじって、両端の表と裏を貼りあわせて簡単に作ることができます。一方で、何もねじらないで貼りあわせると、普通の帯ができます。(飾り付けでよく使うようなごく普通の帯です。)
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 メビウスの帯は、普通の帯と決定的に性質が異なるのですが、それを示す面白い実験があります。それは、帯を中央で切り分けてしまうことです。(この実験は、なかなか興味深いので、ぜひやってみてください。)

 まずは、普通の帯の中央に線を引いて、その線にそって切ってみることを考えましょう。当然、2つの帯にわかれますね。(図3上)
 同様のことをメビウスの帯でもやってみましょう。メビウスの帯は2つにわかれるでしょうか?なんと、驚いたことにメビウスの帯は2つにわかれません!!切り分けたはずの帯は、すべてつながっていて、1つの大きな帯となってしまいました。よくみると、その帯はとてもねじれていることがわかります。(図3下)
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 どうして、普通の帯では2つに分かれたのに、メビウスの帯は分かれず、1つの帯になったのでしょう。それぞれの帯を中央線で2色に分けると、その理由がよくわかります(図4)。

 普通の帯の場合、図4にあるように、ねじっていないため、白い部分と白い部分同士、黒い部分と黒い部分同士つながり、輪ができることがわかります。白い部分と黒い部分は互いにくっつかないため、2つの輪はわかれてしまいますね。
 一方で、メビウスの帯は、黒い部分と白い部分が、また別の白い部分と黒い部分がつながることがわかります。黒い部分と白い部分が互いにつながり合うために、大きな輪ができるのですね。
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できた大きな帯は、なぜねじれる?
 私たちの行っている科学実験教室でも、このメビウスの帯の実験を行いました。そのときも上の説明をしましたが、参加者から「(メビウスの帯を切ってできた大きな帯は)なんでねじれているの?」という質問をいただきました。(なかなかするどい質問ですね!)

 これは、次のように考えるとわかります。図5は簡略化して描いた普通の帯とメビウスの帯です。
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 普通の帯は、もともとねじっていないわけですから、2つに分けた帯もねじれはありませんね。
 一方のメビウスの帯は、半回転ねじってあります。図5の右図のように、これは2つにわけたときに2回分のねじれにあたります。半回転が2つですから、1回転のねじれとなるわけです。


文責:辻 順平

<参考文献>
Clifford A.Pickover著 吉田三知世 訳 『メビウスの帯』(日経BP社)


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サイエンス・コミュニケーション

 皆さんは,コミュニケーションと聞いて,どんなことを思い浮かべるでしょうか?

 私たちは,日常生活の中で,様々なコミュニケーションを行っています。たとえば,普段の会話もコミュニケーションです。また,テレビや新聞,雑誌などもコミュニケーション手段の1つです。
 一口に,コミュニケーションと言っても,双方向かつ即時的なコミュニケーション(例:会話,電話など)もあれば,双方向でも時間のかかるもの(例:手紙,メールなど)もあります。また,一方向のコミュニケーション(例:テレビや新聞,本など)は,伝える側とそれを受け取る側がいますが,受け取った側からのアプローチは,なかなかできないという特徴があります。


 私たちは科学実験教室もコミュニケーションの一種であると考え,子どもたちを対象とした,科学実験教室を行っています。
 では,科学実験教室は,どんな特徴をもったコミュニケーションなのでしょうか?


 実験教室に参加してくれた方には,私たち 実験教室の運営者から,実験についてや,自然科学についての情報を提供することができます。また,私たちの実験教室は対話を基本としていますので,参加者からの質問にも答えることができ,双方向のコミュニケーションを考えることができます。

 しかし,私たちは実験教室の場だけで終わってしまうものではなく,もっと広いコミュニケーションを目指しています。

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 上の図は,私たちが実験教室を通して成し遂げたいコミュニケーションを図示したものです。
 大学生と小学生,保護者とは,実験教室の場でコミュニケーションを取ることができます。小学生と保護者は各家庭で実験教室の話題を通してコミュニケーションを取ることが可能でしょう。
 このコミュニケーションの真ん中に位置しているものが,サイエンスコミュニケーション,すなわち私たちが行なっている実験教室です。実験教室を通して,これら三者が連携をとりながら,身近になっていけば,私たちと同じように理科や自然科学が好きな人が増えると考えています。
 また,学校の先生や科学館・博物館の学芸員とも違う,現役大学生と接することで,大学自体や大学生のイメージを創ることもできると考えています。小学生が将来 進路を考える上で,何らかの影響を与えることができるでしょう。


 このブログも,一人でも多くの人に理科や自然科学に関心を持ってもらえたらという思いから,運営しています。

 ブログもコミュニケーションの1つのツールとして活用することは可能です。ブログの特徴の一つは,コメントやトラックバックを利用して,双方向コミュニケーションが行えるということです。このブログを通して,私たちと皆さんが,科学の話題で盛り上がれることを願っています。


 今回は,自然科学というよりも,社会科学・人文科学に近い話題になりました。一般的に「科学」というと,「自然科学」をイメージしますが,社会科学や人文科学もれっきとした「科学」です。私たちのメンバーには,文系学部の学生もいます。自然科学のみならず,広い意味での科学を紹介して行けたらと考えています。


文責:寺前洋生

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北大でこん虫みぃ~つけた!-エゾイトトンボ- 

身近な科学ということで、今回は北大の構内で今までに見つかった昆虫のなかから、エゾイトトンボという昆虫を紹介します。

皆さん、イトトンボという虫をご存知でしょうか?
イトトンボとは、その名の通り体が糸のように細いトンボのなかまで、北海道では12種類見つかっています。(イトトンボのなかま以外にも体の細いトンボがいます。)蛍光色のカラフルな姿をしていますが、華奢な体つきのため、目を凝らさないと見つけられないかもしれません。

エゾイトトンボ(学名Coenagrion lanceolatum SELYS)は体長3cmほどの、水色や、黄緑色をしたイトトンボです。植物のたくさん生えた沼などに棲みます。成虫は5月下旬から8月中旬の間見ることができます。

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北大構内では、今年の5月8日に遺跡保存庭園で見つかりました。おそらく近くの川から飛んできたようです。他にも、花木園の沼や、大野池でもイトトンボを見ることがあります。珍しい種類ではないので、家のそばの公園など身近なところでも、水草の茂った池があれば見つかるかもしれませんよ。

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おまけ ~ハートのつながりトンボ~
秋に、つながったトンボを見たことはありますか?実はあれは、オスとメスが交尾をしているところです。
イトトンボの交尾を見てください。

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ハート型につながっているように見えませんか?

文責 刀禰浩一

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エントロピー

整理整頓された部屋と散らかった部屋とでは、気分が違うことでしょう。綺麗に片付いた部屋の方が、気分がよくなり、仕事や勉強もはかどるということは誰もが経験することだと思います。
このような、部屋が散らかっていることと片付いていることの違いは、気分や感覚的なものばかりではありません。実は、物理学に、散らかり具合を表す量(物理量)があります。これが、今回のテーマである「エントロピー」という量です。

エントロピーという量は、部屋の散らかり方だけを表すのではなく、より一般には、乱雑さや無秩序さの度合いを表す物理量であると解釈されています。この言葉を使うと、散らかっている部屋は「エントロピーが大きい」、片付いている部屋は「エントロピーが小さい」と表現することができるのです。
このエントロピーという量は、物理学の中でどのように発見され、解釈されたのでしょうか?

物理学の分野のひとつに、熱力学があります。熱力学とは、熱に関する現象を対象とした学問で、産業革命以降、蒸気機関のような熱機関を研究することで発展しました。
エントロピーは、熱力学を研究されている過程で、クラウジウスという人によって発見されました。19世紀の半ばのことです。クラウジウスは、熱機関の理想的なモデル(カルノーサイクルといいます)について研究していたところ、「熱量」を「温度」で割った量が普遍的な量であることに気付き、エントロピーが発見されたのです。このように、当初、エントロピーは熱や温度に関係のある物理量だと考えられていました。現在のように、乱雑さや無秩序さを表す量であると解釈されるのは、これより少し後のことです。

熱力学は、熱的な現象を、原子や分子などを考えずに、ありのままに扱う学問です。しかし、実際には、みなさんがご存じのように、全ての物質は多数の原子や分子で構成されています。固体は原子や分子が並んだままそこからあまり動かないでいる状態で、気体は多数の原子や分子が自由に飛び回っている状態です。
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19世紀の終わりごろには、このように物質が多数の原子・分子からできていると考えられるようになりました。そして、クラウジウスが発見したエントロピーは、原子や分子がどれだけ散らばっているのか、つまり、分子運動の乱雑さを表す量であると解釈されるようになったのです。
このような過程を経て、現在では、エントロピーは乱雑さや無秩序さの度合いを表す量であると解釈されています。この後に、エントロピーは情報にも関係することが指摘されました。「分子運動の乱雑さ・無秩序さ」ではなく、「情報のあいまいさ」を表す量としての情報論的エントロピーです。

次回は、情報論的エントロピーについて書きたいと思います。

<参考文献>
砂川重信著『熱・統計力学の考え方』(岩波書店)
細野敏夫著『エントロピーの科学』(コロナ社)
マーティン・ゴールドスタイン、インゲ・F・ゴールドスタイン著、米沢富美子監訳
『冷蔵庫と宇宙 エントロピーから見た科学の地平』(東京電機大学出版局)

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虹の科学

みなさんは、虹を見たことがありますか?大半の方が見たことがあると思います。もちろん私も見たことがあります。今回私はどのような仕組みで虹ができるのかという身近な疑問について調べてみました。

虹といってもたくさんの種類が存在します。ウブロ スーパーコピー私たちがよく見る虹のことを主虹といいます。時々副虹という虹を同時に見ることができます。では、主虹はどのようにしてできるのでしょうか?
虹ができるために必要な条件を考えてみましょう。虹は、雨や夕立の後の空や、滝のように水の多い場所で見ることができます。そして、もうひとつ重要な条件が存在します。それは太陽の光です。虹の生成には水滴と太陽の光が必要不可欠なのです。それでは、どのような現象により虹ができているのでしょうか?
虹は光の屈折現象によってできます。
具体的には、次の現象が起こるために虹が7色に見えます(図1を参照してください)。
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光が進み水滴に当たり屈折して水滴内に入ります。このときに色によって波長が異なるため色ごとに別々の順路をたどります。そして光は、水滴の内側の壁(水面)に当たります。このとき、主虹の場合は水滴内部で1回だけ反射します。反射した光が違う経路で進んで行きます。水面に来ると、屈折して光がでていきます。このときに水滴が光を屈折させる場合、光の色(=波長)によってどのくらい曲げるかが変わるので、入ってきた時に色はみんな一緒だったのに出て行くときはみんな色ごとにバラバラにされてしまいます。この現象のため7色の光が見えます。

このときの色に関してですが、波長の長さによりそれぞれ異なる角度で屈折するために、人間の目に入ってくるのは外側が赤、内側が紫といった感じの虹色に見えます(図2参照)。
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次に、虹の見え方について考えていきます。虹という現象は、前述の通り太陽と反対側に浮かぶ水滴(雨粒)がプリズムの役目を果たすために見ることができます。このときに色が分かれます。そしてこのとき、視半径(「太陽」-「プリズムとなる水滴」-「観察者」 )が40~42度となる円弧の部分に主虹がみることができます。(図3参照)。
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ところで、時々主虹といっしょにもう1つ虹が見えることがあります。この虹のことを副虹といいます。オメガ スーパーコピー副虹の場合は、水滴の中で2回反射した後に屈折して外に出てきます。そのため色の上下がさかさまになります。しかし、2回反射するため色は薄くなります。 また、副虹は主虹の外側にできます。そして、副虹の場合、視半径は、50~52度となります(図4参照)。

そのほかにもいろいろな種類がありますが調査次第更新していきたいと思います。
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<参考文献>
村松照男、田村正隆著『図解雑学 気象の仕組み』(ナツメ社)
富永靖弘著『気象・天気の仕組み』(新星出版社)


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ヘリコプターの原理

皆さんは子供の頃に竹とんぼで遊んだという経験はありますか?
私は、幼少の時遊んだことがあって何度か蛍光灯にぶつけて壊したことがあります。

そこで、スーパーコピー時計ブランド専門店 今回は竹とんぼの飛ぶ仕組みについて話したいと思います。そして、ヘリコプターの飛ぶ仕組みについても話そうと思います。

まず、何故竹とんぼが飛ぶのか? この理由は飛行機が飛ぶ仕組みと同じです。そして、この仕組みはヘリコプターも同じです。
物が空へ飛ぶためには揚力という力が必要です。揚力とは『飛行機の翼のような薄板を流体中で動かすときに、進行方向に対して垂直・上向きに働く力』(広辞苑より引用)です。プラダトートバッグスーパーコピー流体とは、気体と液体との総称のことです。
どうすれば揚力を作ることができるのでしょうか?ここで、台風の中で板持って飛ばされないように耐えている人を思い浮かべてください(aとbとcの図を参照)。
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aの場合は、板の全てを使って風を受けています。よって、飛ばされずに後ろへと流されていくようになります。bの場合は、風と完全に同じ方向に板を持って、風を受けています。この場合、板自体は風の力の影響を受けません。動くとしたら、aと同じように後ろへと押されていくだけでしょう。(現実にこのような持ち方をするのは難しいでしょう)ところが、cの持ち方はどうでしょう。cの場合であれば、板が鉄のような重いものでない限り風を受けて飛んでいく事が想像できると思います。なぜこのような事がいえるのか、もっと細かく考えて見てみよう。
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板に対して働く力をみてみましょう。(台風の風には色々な方向がありますが、簡単に考えるために一方向からしか吹いていないとします)板が受ける力は絵のように2つ方向に分けられます。横方向の力は抗力と呼びます。上方向の力が揚力です。このようにして、板の方向を傾けるだけで揚力を得ることができるようになります。
しかし、ここで注意して欲しいことがあります。もしも板を傾けすぎてしまうと飛ぶことのできる十分な揚力は得られなくなります。理由を考えてみましょう(図を参照)。
風からの力は揚力と抗力に分かれます。傾けていくことで、揚力は大きくなっていきます。しかし、ある角度の時点で突然、抗力の影響が揚力より大きくなります。すると、揚力は小さくなって行き、やがて飛べなくなります。
よって、傾きをつけるときは一番飛びやすい角度を見つけることが大事です。単純に傾ければ良いというわけではありません。
揚力は板が風を受けることで生み出すことが出来ます。竹とんぼが飛ぶ原理も同じです。プロペラが何度も何度も風を切ることで揚力が働き、飛び続けることが出来るようになるのです。
ヘリコプターも同じようにプロペラの一枚一枚が揚力を起こすことで飛び続けることが出来ます。
しかし、ここで問題があります。竹とんぼで遊んだことのある人はわかると思いますが、竹とんぼを回すと軸、つまり竹串も同時に回ります。ヘリコプターも同じ原理で動いています。でも、竹とんぼと同じ様に考えると機体も激しく回転してしまうことになります。そのため、ヘリコプターにはこれを防ぐための装置が尾部に設置されています。装置にも様々な種類の物がありますが、基本的には機体が回転する方向とは逆方向に空気や圧力を噴射することで機体の回転を防いでいます。

これらを踏まえて考えると、ドラ●●んに出てくるタケ○○○―という道具をつけると、つけた人は飛べる代わりに自分も一緒に回転してしまうのです。今度見る機会があれば、少しこんなことも考えてみてください。
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<参考文献>
『航空工学入門(改訂第4版)』(社団法人日本航空技術協会)

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情報とビット ~情報を科学する~

今回は情報のお話をしたいと思います。“情報”と言われても、なかなかピンと来ない方も多いと思われますが、私たちの生活には情報が必要不可欠なものとなっています。
かくいう私も、このブログを通してみなさんに、スーパーコピー靴N級品“文字情報”や“画像情報”をお送りしているわけです。

情報とコンピュータは切っても切り離せない関係にあります。というのも、情報を送るにも、情報を理解するにも、情報を保存するにも、コンピュータが用いられるからです。今回は、コンピュータの中でどのように“情報を処理”しているか、に焦点を当ててお話します。

まず、コンピュータでは情報を“デジタル情報”として扱います。
コンピュータは「0と1」の2通りのパターンで情報を認識していることは、どこかで聞いたような話かと思います。0と1で表す情報のことをデジタル情報と呼びます。
画像や音声といった情報を、デジタル情報に変えるには、様々な方法が取られます。
文書情報は1文字1文字をアスキーコードといった変換形式で、音声情報は*サンプリング、**クォンタイズといった過程を経て整数列に置き換えられます。どちらも最終的には0、1の数列として処理されます(図1)。
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*サンプリング(標本化)・・・一定時間幅で音の信号を採取して記憶すること。CDでは1秒間に44100回サンプリングしている。サンプリング回数が多ければ多いほど元の信号を再現することになるため音質がよくなる。

**クォンタイズ(量子化)・・・音源の信号値(縦軸)を決められたとびとびの値に近似し端数を切り捨てる工程。CDでは信号値を65536段階(16ビット)に量子化している。

なぜ、情報を0と1の2通りで表す(これを二進数表記といいます)必要があるのでしょう。私たち人間が通常使う十進数表記はどうして用いられないのでしょうか。
主な理由は2つあります。

1つ目は、二進数表記が効率のよい数の表現記法だからです。
突然ですが、みなさんは両手の指だけを使っていくつまで数えられますか?10まで?とんでもない。実は1023まで数えることができます。指を伸ばしている状態を0、折っている状態を1とし、指の1本1本を位(くらい)と考えます。この位のことをビットと呼びます。つまり人間の両手では、10ビットの情報を処理することができるわけです(図2)。
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2つ目の理由としては、2つの物理的な状態を作り出すことが容易にできるということです。メモリを例に挙げてみましょう。
コンピュータで情報を処理する際、コンピュータ内のメモリという場所に一時的に情報をキープしておきます。最近では512MB(1MB(1メガバイト)は約8,000,000[bit(ビット)])のメモリが搭載されたコンピュータが出回っていますが、そのメモリにはおよそ5000億個【注!訂正があります】の「0と1を区別するスイッチ」の役割を果たす回路が入っています(図3)。コンピュータにおける0と1のスイッチ回路が、先ほどの例で言うと1本1本の指にあたります。
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【訂正】512MBのメモリの数が上では「およそ5000億個」と書いてありますが、これは「およそ43億個」の誤りです。


このメモリの中にある「0と1を区別するスイッチ」は、電圧の高低で状態を区別しています。回路にかかる電圧が0の状態を”0”、電圧がある値(たとえば5ボルト)の状態を”1”としているわけです。厳密に0ボルトや5ボルトということはあり得ませんので、半分の値(しきい値、この場合2.5ボルト)を境として、”0”と”1”ルイヴィトン財布スーパーコピーを区別しているわけです(図4)。
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これがもし十進数だったらどうでしょう。”0”~”9”まで10パターンの電圧状態を考えなくてはなりません。(たとえば熱や電磁波などのノイズ)によって、誤った情報に変わってしまうこともあったでしょう。

”0”と”1”といったコンピュータにとって理解可能な形式は、「たくさんの情報を」「正確に処理」するのに、非常に都合がいいのです。

<参考文献>
今井 秀樹著『情報理論』(昭晃社)

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お酒の科学 ~なぜお酒に弱い人と強い人がいるのか??~

お酒の科学~なぜお酒に強い人と弱い人がいるのか??~

大人になると、会社の宴会や友達同士の飲み会など、さまざまな場面でお酒に触れることがあると思います。しかし、このお酒は人によって生まれつき強い・弱いが決まっているのです。少し飲んだだけで真っ赤になり、気分が悪くなる人もいれば、たくさん飲んでもへっちゃらで顔色が全然変わらない人もいます。では、ステラマッカートニーバッグスーパーコピーこのお酒の強さを決める要因は一体何なのでしょうか??

お酒とは、アルコールの一種であるエタノールを含む飲料のことをいいます(日本の法律によるとエタノール分1%以上のものを指します)。お酒を飲むと酔っ払うといわれますが、酔いとは、エタノールにより脳が麻痺した状態のことを指します。お酒をたくさん飲めばその分エタノールを多量に摂取することになるため、脳の麻痺の度合いは強くなります。体内に存在するエタノールの量で、酔いの強さが決まるのです。

しかし、グッチ靴スーパーコピー人間はいつまでも酔っているわけにはいきません。エタノールは体内で分解され、酔いの状態は解消されるわけですが、その分解は主に肝臓という臓器により行われます。肝臓では、エタノールはまずアセトアルデヒドに分解され、さらに酢酸へと分解されます。そして酢酸は全身の細胞で水と二酸化炭素に分解されるわけですが、エタノールを分解する際にはさまざまな酵素と呼ばれるものがはたらきます。

肝臓でエタノールが分解される際にはまず、アセトアルデヒドに分解される過程で、アルコール脱水素酵素(ADH)と呼ばれる酵素がはたらきます。さらに、アセトアルデヒドから酢酸に分解される過程で、アルデヒド脱水素酵素(ALDH)と呼ばれる酵素がはたらきます。主にこれらの酵素が、肝臓でのエタノール分解を進めています。

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このような仕組みでエタノールが分解されるのですが、ここではたらく酵素がお酒の強さに大きく関わってきます。アセトアルデヒドを分解するALDHはALDH1とALDH2という2種類が存在し、ALDH1はアセトアルデヒドが高濃度のときにはたらき、ALDH2はアセトアルデヒドが低濃度のときにはたらきます。しかし、ここで大きな問題が発生します。酔いはじめではアセトアルデヒドの濃度が低いためALDH2がはたらきますが、このALDH2は遺伝的によくはたらく人とそうでない人がいるのです。特に日本人ではALDH2がよくはたらかない人や全くはたらかない人が半数近くおり、そのような人が酒に弱い人といわれます。

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アセトアルデヒドは有害物質であり、体内に長く存在することは体にとってよくありません。そのため、ALDH2がよくはたらかない人は、アセトアルデヒドを分解する速度が遅いため、お酒を飲むと気分が悪くなりやすいのです。ALDH2がよくはたらくかそうでないかということだけが、お酒に強いかどうかを決めているわけではありませんが、その大きな要因の一つとなっています。

以上のように、遺伝的にお酒の飲める量や早さは全然違います。そのため、飲み会の席ではイッキ飲みを強要したり、無理に酒を勧めたりしないようにしましょう。自分も他の人もお酒で苦しまないように、お酒とうまく付き合っていくことが大切です。

<参考文献>
梅田 悦生著『飲酒の生理学』(裳華房)
田多井吉之介著『酒と飲み物の健康学』(大修館書店)

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なぜ氷の上は滑るの?~氷の科学

2月に入り、ここ札幌の冬はますます厳しくなっています。最高気温が0℃ないのも当たり前です。今年は暖冬と言われますが、あまり実感できないものです。

その寒さ故か、北国の気候では様々な問題が起こります。ルブタン 財布 コピーその一つに路面の凍結があります。路面の凍結は(あの悪名高い!) アイスバーンともいいます。気温が氷点以下になり道路面上の水分が凍りつくことで凍結が生じます。このため、冬になると車のスリップ事故や歩行者の転倒事故が数多く起こってしまいます。札幌市では機械除排雪、凍結防止剤の散布、砂箱設置による安全対策をしていますが、問題の解決は難しいようです。

つるっと滑って転ばないためにも雪道を歩くときには足元に注意しなければいけません。しかし、ここである疑問が。なぜ凍った路面で滑ってしまうのでしょうか?どんなに注意してもツルツルの氷の上では簡単に滑ってしまうことが多いでしょう。sanndaru激安一見理屈は簡単そうに見えても、説明するのは難しいのではないでしょうか?では、これから科学の世界から氷を眺めてみることにしましょう!

科学の世界では昔から氷について様々な研究がなされていて、最近になって新種の氷が発見されていたりします。「なぜ氷の上で滑ってしまうのか」今までこの問題についても様々な説が考えられてきました。ここでは「圧力融解説」「摩擦熱説」「凝着説」という3つの有力な説を紹介していきます。

まず1901年にイギリスのレイノルズが圧力融解説を発表しました。圧力のために氷が融解し、解け水が軟滑剤の働きをするというものです。これには氷の「圧力によって融ける温度(融点)が下がる」性質が用いられています。この説は一見理にかなっているようです。しかし、後になってこの理論には大きな欠陥が見つかりました。例えば平均的な体重の男性がスケートに乗った場合、片足で15気圧ほどになります。氷は1気圧の圧力を加えるごとに融点が0.0075℃ずつ下がるので、この場合には氷の温度が-0.11℃より高くなければ氷はよく滑らないことになります。しかし実際は-5℃でも-10℃でもスケートはよく滑ることは明らかです。よってこの説だけでは説明不足となります。

この説に対し、1936年に「解け水は圧力でなく摩擦熱によって生じる」とケンブリッジ大学のバウデンとヒューズが摩擦熱説を発表しました。滑り台で滑った後、お尻が熱くなったことはありませんか?あれは摩擦熱が原因です。彼らはスキーを使って多くの実験をしてその説に至りました。スキー板と氷が生じた摩擦熱により滑るのではないかと。しかし後の実験で「速度が速ければ速いほど滑りやすい」という彼らの主張にも矛盾が見つかり、この摩擦熱説も学者の一部から疑問の声が上がっています。

他にも接触面でお互いの表面の原子の結合力により固体同士がくっつくことで滑る、凝着説があります。しかし有力であっても、この問題は未だに解決されていないのです。

結論を言いますと、氷の上で滑る原因ははっきりとは分かりません。しかし、研究途中ということもあるので、新たな進展がありましたら報告しようと思います。また、最初に路面凍結について記しましたが、雪や氷は悪い面ばかりでなくウインタースポーツを楽しめるといういい面もありますよね。これを機に身近な氷や雪の科学について考えてみてはどうでしょうか?

<参考文献>
前野紀一著『新版 氷の科学』(北海道大学図書刊行会発行)

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