中学生男子3人組がある画像の撮影に成功

昨年、わたしのところに出入りする中学生のグループが、音速の測定を
行い、レポートにまとめました。

このことは、すでに何回かこのブログで紹介していますので、
詳細は省略します。

ごくごく簡単に言えば、100円ショップで買ってきたモデルガンを
発射させて、その音を音スイッチで捉え、ストロボを発光させます。
そのストロボの光で発射した弾をカメラで写しとめます。
ほぼまっ暗な部屋や廊下でこれをやりますから、数秒間露光しても
画像にはピストルの銃口とバックの物差し、そして空中に浮かぶ
弾だけが写ります。

弾が飛んだ距離と、モデルガンから音スイッチまでの距離がわかれば
音速がわかるのではないかというアイデアを女子たちが考えつき、
ストロボ撮影に取り組んでいたカメラ小僧の中2の男子をまじえて
実験に取り組み、レポートに仕上げたのでした。


この研究は、旺文社学芸サイエンスコンクールで評価され、雑誌に
名前が載りました。また、広島大学で口頭発表する機会ももらい、
大学の先生からお褒めの言葉をいただき、みんな喜びました。


研究は一段落したため女子たちは別の道を歩み始めていますが、
さらに発展させようと、中3になった男子が、顕微鏡写真を専ら撮っていた
同じ中3の男子と、データロガーで温度の研究をしていた中2の男子に
声をかけ、また研究をはじめました。


アイデアをいろいろ議論しているうちに、二つの音スイッチと二つの
ストロボを使って一つの移動するものを撮れば、タイムラグを無視して
計算できるのではないかという考えに至りました。


とはいっても、一つのセットですらチームの息が合わないとうまく
いかないのに、二つのセットを同時に稼働させるわけですから、
そう簡単に撮影できるはずもなく、悪戦苦闘していました。


この3人組は、みんなひょうひょうとしていて、日頃は冗談を言い合ったり、
からかったりし合いながら、まあ、はっきりいって真面目で大人っぽい
女子に比べて、、です。


ただ、少しだけ活を入れると、てきめん顔色が変わり、一生懸命に
取り組み、内容も教え合ったりしています。
そして、ちゃんと内容を理解しているのです。

それに、3人がそれぞれ機器を使い慣れていますので、うまく口で説明できない
場面でもてきぱきと、アウンの呼吸で進めてきました。


前置きが長くなりましたが、その移動するものが同じ速度で動いてくれないと
計算がややこしくなるので、回転するものを選びました。

家にある扇風機や教室に転がっているモーター、遠心分離器などを検討しましたが、
最終的には、パソコンが熱でシャットダウンするのを防ぐために買ったファンに
目を付けました。

これにパンチで丸く切り抜いた白い紙を貼って目印にし、これを撮影しようと
いうことになり、昨日の土曜日の午後、彼らはついに撮影に成功しました。


size600linerotetrimDSC_0427.jpg


この画像をみると、翼が止まっているように見えますが、実は高速で回転して
います。
ストロボで撮っていますので、止まって見えるのです。


暗い部屋で、シャッタースピードを2秒にし、絞りはうんと絞り込んで撮影しています。

丸い目印が青と茶色に見えるのは、2個のストロボの発光部にそれぞれ青と茶色の
カバーをかけて撮ったためです。

ストロボの発光量をうんと下げています(どの程度下げたか私は聞き忘れました。)ので、
おそらく2万分の1秒くらいで、ファンの翼の動きは、ほぼ完全に止まっていますね。


まずはともあれ、中学生だけでよく撮影に成功したと、褒めてやりたいと
おもいます。

このデータをもとに、いまごろ家で計算をしているのではないかと
おもいます。そして、誤差の原因などをこれから追究するのではないかと
おもいます。



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