2007-12-31[n年前へ]
■サントリーDAKARAを近づけるとクルクル回るブタさん人形のヒミツ
少し前、サントリーのスポーツ飲料DAKARAのオマケにブタさん人形が付いていた。ピグリンという名前が付いているらしいそのブタさん人形には、小さなDAKARAボトルも付属していて、ブタさん人形にDAKARAボトルを近づけるとブタさんがグルグル回りだすのだった。これが、本当に驚くほど早く回転し続けて、実に楽しくなるのである。
クルクル回って気持ち良くなるのはさておき、その動作の仕組みが気になってしまうのが人情でもある。ブタさん人形とボトルには磁石が入っていることはすぐにわかるのだけれども、単に磁石が(何の工夫もなく)入っているだけでは、DAKARAボトルと人形が近づいたり遠ざかったりすることはあっても、素直にクルクルと回るとは思えない。
かといって、人形やボトルを分解したら、その仕掛けも簡単にわかりそうだが、分解するにはブタさん人形はあまりに可愛いすぎる…。そこで、ブタさん人形に手元にあった磁石を近づけたり、そのときの反応を観察したりしているうちに、その仕掛けが大体わかってきた。おそらく、「ボトルの中には傾けられた磁石が入っていて」「ぶたさん人形の底面が球面状になっている」という2点の工夫により、DAKARAボトルを近づけるとピグリンがクルクル回りだす、のである。
ブタさん人形とDAKARAボトルを向きを逆にしてくっつけてみると、DAKARAボトルの向きによってくっつき方が異なるのがわかる。そうなる理由は、DAKARAボトルの中の磁石が傾いて配置されている、と考えるのが一番素直である。たとえば、ブタさん人形の中にはN極を下に向け、S極を上に向けた磁石が水平に取り付けてあり、DAKARAボトルの中には、N極を下(から少しずらした方向)に向け、S極を上(から少しずらした方向)に向けた磁石が取り付けてあるというわけだ。DAKARAボトルの中の磁石を、水平面に対し角度を持たせて固定しておくのである。
すると、上に書いた図のように、DAKARAボトルを近づけると、互いの磁石の反発力でブタさん人形は(ブタさん人形の向きによらず)鉛直面に対して(DAKARAボトルに対して)特定方向に傾くことになる。そして、その傾いた状態で(これまた磁石の反発力で)DAKARAボトルから遠ざかろうとする。すると、その結果、ぶたさん人形の底面が球面状になっているので、傾いたコマのようにクルクル回りながらDAKARAボトルから離れていく、という動きをするわけである。
「するわけである」と書いたが、もちろん人形の中身を調べたわけではないので、実際のところどうなのかはわからない。とはいえ、やはりブタさん人形は妙に可愛いので、分解する気にはなれない。というわけで、仕組みを納得できる考えが生まれたところで終わりにしておこう。
2008-04-02[n年前へ]
■意外な「丸い磁石」の「着磁」分布
パーティションやホワイトボードに、紙などを張り付けたりするための「丸い磁石」を使ったことがある人は多いと思う。ところで、そんな「丸い磁石」はどんな磁石だろうか。磁性体を磁化することを「着磁」というが、あの「丸い磁石」には一体どんな風に着磁されていると思うだろうか?あの、まるで「コイン状の磁石」は一体どんな磁石だと想像するだろうか?
多分、2人に1人は、「コインの表側がN極で、裏側がS極なのだろう(あるいは、その逆なのだろう)」と想像するのではないだろうか、と思う。磁石の表から裏側へ、あるいは裏側から表側へ磁力線が繋がっているのではないか、と想像したりするのではないだろうか。
しかし、実はそんな風に磁力線が繋がっているわけでない磁石が多いのである。言葉ではうまく表現できないので、よくある「丸い磁石」の着磁状態を可視化した結果が右の画像だ。それを、大雑把に一言で言ってしまえば、N極とS極が何層にも(厚み方向とは直交した方向に)重ねられたバームクーヘンのような具合に着磁されているものが多い。2人に1人は「そんなの当たり前じゃないか」とも感じると思う。けれど、残りの2人に1人は「少し意外」に感じると思う。同じような「コイン状の磁石」でも、小さい頃に「算数セット」に付いていた「小さな小さなコイン状」の小さな磁石とは違うのである。
身の回りにあふれている「丸い磁石」の着磁状態を知ってから、下の動画を見てみれば、二つの磁石のくっつき方をとても納得することができると思う。「あぁ、なるほど、そういうことだったのか」と実感することができるのではないだろうか。
2008-04-04[n年前へ]
■「カード型磁石」の着磁状態を見てみよう
比較的平らな磁石、たとえば、「カード型磁石」の着磁状態を見てみると、意外な「丸い磁石」の「着磁」分布と同じように、N極とS極が何層にも(厚み方向とは直交した方向に)重ねられたバームクーヘンのような具合に着磁されているものが多い。たとえば、右の写真のような(広告を兼ねた)カード型磁石の着磁状態を見てみると、やはり、幾重にも重ねられたバームクーヘンのような具合に着磁されている。
まるで切り株の年輪をように、5mmおきくらいにN極とS極が交互に並んでいる。もちろん、N極S極N極S極…と並んでいるものが、いきなりN極N極N極N極N極…と並ぶはずもないのだけれど、何だか少し意外で面白い。