赤外線センサースイッチ

今日は、写真の紹介ではありません。

表題の装置を活用した科学研究作品の紹介です。

この作品を仕上げたりかちゃんは、第57回広島県科学賞でみごと
「特選」を得ました。県下で3人だけです。

このおかげで、学校は「学校賞」を受賞しました。

表彰式には、校長先生も同席され、おまけになんと市の教育長までも
おいでになったとか。

めでたし、めでたし。


研究作品のタイトルは、「水風船の破裂」です。

ちょっとややこしいので、説明が難しいのですが、解説を試みたいと
おもいます。

最後まで読んでくださる方が何人いらっしゃるのか、記事を書く前から
心配していますが、、、。


まず概要です。

水風船の破裂の瞬間を撮影しようとすると、真っ暗闇の中でシャッターを
数秒間開いたままにし、その間にストロボを発光させて写し止めます。

ストロボの発光時間をだいたい2万分の1に調整しておけば、小さな水滴まで
空中でピタッと止まります。

ただ、当てずっぽうでストロボを発光させても、いい瞬間はなかなか
撮れません。

破裂の瞬間にピタリと合わせてストロボを発光させなければならないのです。


この調整をしてくれる機材があり、昔は市販されていました。
これを買って長年大事にとっておいたのが役に立ちました。


sizeretouchDSC_5898.jpg


Aから発信されている赤外線が遮断されるとそれをBが感知し、
Cから信号が出てDのストロボを発光させます。

このCの装置には信号を遅延させるダイヤルがあり、ストロボの
発光のタイミングを遅らせることができます。

sizetrimretouchDSC_5909.jpg


このダイヤルは10段階あり、また切り替えスイッチが
1m秒、10m秒、100m秒の3段階ありますので、合計30通りの
時間を遅延させることができます。


りかちゃんとお母さんがおいでになって科学研究に挑戦したいと
相談がありました。

「科学写真チームにいることだし、この装置を貸してあげるから、
いったいどのくらいの時間を遅延させたら、うまいタイミングで
水風船の破裂が撮れるのか、データを集めてみたら?」

ということで彼女はその装置を持ち帰って実験を始めました。


具体的には、消しゴムをブランコのように糸で吊り下げ、
振り下ろす時の角度や糸の長さをいろいろ変えてみてデータを集めた
ようです。

本番で水風船を置く位置には物差しを置き、消しゴムの先端につけた
針の先が、目標地点から何センチメートルずれたかを、実際に
カメラで撮影してデータを得たのです。

その結果がこれです。
彼女もエクセルでグラフを作っていますが、わたしも彼女のデータを
借用し、作ってみました。

graph.png


グラフの線が横軸を通過するところが、ちょうどいいタイミングと
なります。

振幅角を20°にした場合は300m秒、25°にした場合は250m秒あたりで
しょうか。

この結果、百発百中で水風船を写し止めることが可能になりました。

sizetrimretouchaoiDSC_2262_20131201202613348.jpg


装置をつくったりは大変だったことでしょう。

でも、おそらく楽しくデータを集め、解析したこととおもいます。
お父さんにもデータ処理を手伝ってもらったかも知れませんね。

文章や図もていねいによくかけている優れた研究作品でした。

めでたし、めでたし。


最後までお読みいただき、ありがとうございました。



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