Libertyer Science Laboratry

 

 こんにちは,LS LAB のリーダーを務める秋山です!

この小サークルは部員から意見を募り,science」に興味のある部員がやってみたいと思う実験を行う小サークルです.そのため実験ごとに構成メンバーは変わってきます.また実験の延長として文化祭に向けた作品作り,コンテストへの参加や実験内容を動画投稿サイトに投稿などしたいと思っています.

 また「science」以外にもこちらの「chemistry」の方や「biology」といった方も今後は活動していきたいと考えいてます。

 

 ★メンバー★

代表:秋山

    安斎,高橋,福島,山口,関口,平山,吉岡,市原,大國,河村,栗原,原田,平井,福田,三木



★第1弾 キャベンディッシュの実験

 

 ~はじめに~

この実験は大学生である私たちより約260歳年上であるキャベンディッシュ氏が,2つの物体間に働く万有引力の測定と地球の比重の測定を行った実験である.後年ではこの実験の測定値に基づいて,万有引力定数や地球の質量の計測が行われた.この実験はシンプルかつとても高精度で行われ,1世紀もの間ほとんど改良がなされないほどであった.この実験の魅力は高精度に実験を行い,また物理学における重要な定数を定量化するきっかけをつくったところにあると考える.

 

 ~目的(仮)~

地球の質量を測定したい.そのためには万有引力定数Gの値を導出する必要がある.では万有引力定数Gはどのようにしたら求められるのか?またGの精度を上げるにはどうすればいいのか?そのためにはどのような工夫をすべきか?など,試行錯誤しながら定数Gを求めていく.行った実験の様子は動画投稿サイトに投稿したい.

(文化祭に向けた重力実験の応用としてブラックピンボールを作る?)

 

 ~実験報告~

1回キャベンディッシュ実験の結果報告

実験日:3/7

実験場所:南館3階演習室1

 

実験の様子(1)
実験の様子(1)
実験の様子(2)
実験の様子(2)

第2回キャベンディッシュ実験の結果報告

実験日:4/13

実験場所:南館3階演習室1

 

実験の様子(3)
実験の様子(3)
実験の様子(4)
実験の様子(4)

グラフ1 経過時間-スケール上の輝点の位置の変量
グラフ1 経過時間-スケール上の輝点の位置の変量

第3回キャベンディッシュの実験の結果報告

 実験日:6/29

 実験場所:南館3階演習室1

実験の様子(7)
実験の様子(7)
実験の様子(8)
実験の様子(8)

グラフ2 経過時間-スケール上の輝点の位置の変量
グラフ2 経過時間-スケール上の輝点の位置の変量
グラフ3 ねじれバネの周期
グラフ3 ねじれバネの周期

第4回キャベンディッシュの実験の結果報告

 実験日:8/26

 実験場所:中央館2階実験室

☆第二弾 静電気の実験☆

 

~はじめに~

 この実験装置はロバート・ジェミソン・ヴァン・デ・グラフというアメリカの物理学者が20世紀中頃粒子加速器の電源を作成しようと考えて発明したもので彼は8万ボルトの電圧を生み出せる帯電ベルト式静電起電機を製作しました。しかしこの起電機は構造が単純なために最近では学習用などの実験にも用いられているようです。この起電機は電流はわずかしか作れませんが、電圧が高いのが特徴です。

~目的~

 電気の力を実際にこの目で見てみたい‼

できたら放電の様子も生で見て詳しく観察をしてみたいなと思い行おうと思いました。またもう一つに自分たちで一から考えて何か一つものを行ってみたいと思ったからです。

 

~実験報告~

日時  10月2日

場所  中央館実験室C202

 

第二弾弾静電気の実験

 

 

静電気(バンデグラフ)の実験の様子
静電気(バンデグラフ)の実験の様子

★文化祭編 地球の重さを計測してみよう!★

 

~はじめに~

今回の文化祭では,「地球の重さを計測してみよう!」というタイトルでブースを開きました.

 

~活動期間~

11月2日~11月4日

 

~目的~

地球の重さを実験結果から算出することを最終目的とする.

 

~実験方法~

地球の重さを計測する上で必要な実験は大きく分けて

1.第1弾キャベンディッシュの実験で求める万有引力定数G

2.エラトステネスによる実験から求める地球の半径の長さr

3.鉄球を斜面から転がして求める重力加速度g

の3つの変数が求まれば,地球の質量を計測できる.

 

それぞれの実験概要は以下の通りである.

1.第1弾 キャベンディッシュの実験のデータを利用した.

2.エラトステネスが行った実験をGPSを用いて現代風に行った.

3.LS LABのブースに来てくださったお客さんには実際に鉄球を転がす実験をしてもらった.

 

~実験内容~

各々の実験についての詳細はパワーポイントにまとめてアップしたので,興味を持ってくださった方はダウンロードしてそちらを参考にしてください.お手数かけますが,宜しくお願いします.

 

~重力加速度gの実験結果報告~

文化祭でブースに来てくださったお客さん128名に行ってもらった測定結果から,重力加速度gの平均は11.2[m/s^2]となった.

理論では9.8[m/s^2]であるのでかなり大きくずれてしまったが,これは鉄球の剛体モーメントや摩擦の影響を無視して計算を行ったためであると考えられる.

 

~最後に -地球の重さは?-~

以上の結果を基に,最終目標である地球の質量を求めた.測定による地球の質量は  5.3603E+024[kg]となった.実際の質量は5.972E+24である.最終結果は理論値に近い値となったが,これは偶然に過ぎない.今後もキャベンディッシュの実験や重力加速度の実験を継続的に行っていきたいと思う.

2013年文化祭用 実験概要
文化祭で説明の際に実際に使った資料です.興味のある方はお手数ですが,ダウンロードしてください.
2013年文化祭用 実験概要.pptx
Microsoft Power Point プレゼンテーション 2.3 MB

★第三弾★ 雲をつくろう!

 

~はじめに~

 どうして雲ができるのか?、なぜ雲は浮いているのか?

こうした疑問を解くためには実際に自分達で雲を作ることが一番の疑問を解く方法ではないだろうか。このような考えのもと今回の実験を実施した。

 

~目的~

 雲のできる仕組みを理解する

 

~実験報告~

日時  6月20日

場所  中央館実験室C202


第三弾雲をつくろう

★文化祭編★ ピタゴラ装置をつくろう!!

 

~はじめに~

 物を落とすと、物体は落ちる。こうした自然現象を利用して身近にあるものを主に使って、連動した動きを生み出す装置をつくった。

~目的~

 来場者に自然現象への興味・関心を持ってもらう事、及びLS LABの活動を多くの方に知ってもらう事を目的としている。

 

~実験報告~

日時  11月1~3日

場所  東館E110

 

小金井際を終えて