【読書】知識ゼロでも楽しく読める！物理のしくみ、を読んで「へー」となったところをメモ
身内から貰った本なのですが、一応目を通すようにはしていて
「へー」と思ったところはメモして書き留めるようにしています。
雑学としては良いし、まあ何かの話題に上がった時に役立つかもしれませんしね。
気になる方はKindle Unlimitedにもあるようなので
ぜひ読んでみてくださいね！
ではつらつらといきます。
●「世界最大の船」は、どこまで大きくできる？
船の大きさに限界はないが相当大きくすると地球は丸いので船も地球の丸みに沿って底の部分を曲げて作る必要がある
おまけに海には波があるので壊れやすい
→波と波の中央は圧力がかかるため。
実際にあった世界の船は全長約458メーターのタンカーがノルウェーにあったようです。
あまり大きい船を作っても補修が間に合わないので現実的ではない
●人間は水の上を走れるか？
人間がバジリスクの真似をしようと思ったら
バジリスクの後ろ足の大きさを真似して30センチ程度のヒレ付きシューズが必要になり、さらに成人男性で言うと時速約104キロメートルで走れば行ける計算になる
これは陸上男子100メートルの世界記録の3倍近い速さ
●ヘリコプターが空を飛ぶしくみは？
プロペラの力が大事だが、それに加えて大事なのはお尻にあるプロペラで方向を安定させること
●潜水病ってどういうもの？どうして起こるの？
そもそも気体は高い圧力をかけられた液体に溶けやすいと言う性質がある
だから炭酸飲料水は圧力をかけた水に、二酸化炭素を大量に溶かしたもの。 蓋を開けると圧力が下がって溶け切れなくなった二酸化炭素が出てくるからプッシュと言う音がする。
海に潜って水圧が高くなると人間の血液に多くの気体が解けるようになる。 ダイビングのスキューバタンクには窒素約8割と酸素2割が入っている
窒素が血液に大量に溶け込むと考える力や運動能力が鈍くなる
これが窒素酔い
逆に圧力が高い水中に長くいた後に急に水面に上がると、
水圧が高い時に血液の中に溶けていたガスが気泡となって現れます
これが減圧症で炭酸の蓋を開けたときのように泡が出てきてその泡が血管を防ぐこともあるのです
なので急激な変化が良くないと言うわけ
●人間は深海200mまで素もぐりすることができる？
人間の肺は、肺に入る空気の5分の4までしか吐き出せない、
残りの空気がないとそもそもの肺の形を保てないから
素潜りにはザボーラと言う乗り物を使ってもぐり、ガイドロープを使って浮上しても良いと言うルールがあり
これで既に200メートル超える記録が2007年オーストリアの人が出しています
●どうして電柱の中は空洞になっているのか？
実は中身がコンクリートで詰まった電柱と
中身が空洞でパイプ状の電柱でも曲げる力に対する強さはあまり変わらない。
詰まっている場合と比べても90%の力がある。
一応少しは弱いけど材料量の事とか考えると十分だとか。
曲がるときに折れ曲がって素材が縮む方と
反対側の伸びて引っ張られる方の力が働くため中身があまり関係ない
●物理学技術さえ進めば、宇宙は200億光年先でも見える？
単純に130億光年彼方に見える銀河と言うのは光の進む速さから考えて130億年前の宇宙の姿を見ていることになります
宇宙は約138億年前にビックバンによって誕生しました。
なのでどんなに高性能の望遠鏡ができたとしても138億光年より先の宇宙は観測できません。
なーるほど、改めて言われるとたしかになあ…と思ったところでした。
１３０億光年まえの光ってもはやなんやねんと思っちゃいますね、宇宙コエ―
●どうして地球は回っているのか？
地球が生まれるときに発生した回転する力が慣性の法則で残っているから
宇宙空間という空気抵抗のないところで働く力なのでこうなりますね
ちょっといい方には語弊があるかもしれませんが
●太陽系外までの宇宙旅行は可能？不可能？
恒星間旅行には、少なくとも光速の10%以上で飛べる宇宙船と、
コールドスリープのような技術を確立する必要があると考えられます
しばらくは実現しそうにありません
●夜は遠くの音がよく聞こえる。これって、気のせい？
昼間は地面の方が暑く、上空の方が冷たくなる
すると音は気温の異なる空気の中を進む時その境目で折れ曲がるので上空のほうに逃げていく動きをする＝遠くへ聞こえにくいということ
夜は地面のほうも冷たいのであまり上空に逃げずに水平に近づくように屈折して音が伝わるので夜の方がよく聞こえると言っても正しいと言える
●糸電話はどのくらい長くすることができる？
紙より丈夫な素材でコップ型の受話器を作り
糸の両端を棒やリールを使って強く貼った実験糸電話で
500メートルの距離の通話に成功しました
現実的にはこれぐらいが限界と言えるが真空の宇宙空間であれば何メーターでも伸ばすことができる
真空中でも糸の中を振動は伝わっていくので、振動が途中で弱まっても原理的には限りなく大きい音で良い耳があれば聞き取れるはずです
しかし空気の振動のことを考えれば真空の宇宙では糸電話は使えません
糸電話と直結した宇宙服の中で会話をすれば超距離宇宙糸電話が可能になるとも言える、らしい
●赤外線って何？どんな性質のモノ？
目に見えないけれど感じ取れる光
熱を伝えて可視光に似た性質を持つ
太陽の光の暖かさは太陽から光と一緒に届く赤外線によるものなので熱を伝える性質があるのです。
波長によって何種類かありテレビなどのリモコンや赤外線カメラに利用されています
赤外線は紙1枚でも再切るものがあると進めません
リモコンに電波ではなく赤外線を使うのは部屋や隣の家のテレビなどを誤作動させる恐れがあると困るからです
●コピー機はどうしてコピーができるのか？
光と静電気の仕組みを利用して正確にものを移し取っている
まずコピー機はレンズを使ってものを読み取ります
そして光のない暗いところは表面に静電気を溜め、光が当たる明るいところは静電気を逃がすと言う性質を持った感光体が活躍
その静電気が溜まったところにトナーと言う炭素とプラスチックからできた細かい粒で電気を帯びているものを、とおすと先程の静電気とくっついて、その様子を再び静電気を利用して紙に移してコピーしているらしい
大変な作業だな
●静電気で感電死することってあるの？
電気の強さは電圧と電流で表されます
電圧と電流を川の水の流れで例えると
電圧は水が落ちる落差、電流は水の量といえます
たとえ高いところから水がちょろちょろと落ちても大丈夫ですが
落差がなくても水がどっと流れてきたら体に大きな衝撃がかかります
人体の影響は電圧ではなく電流で決まるのです
衣服に溜まった静電気が放電する時は電圧は数千ボルトに達しますが
電流は数マイクロアンペアと小さいので不快に感じるだけでショック死するような事はありません
ただし雲の中で氷などがこすれあってできる雷のような静電気で言えば感電することもあります
●冷蔵庫が冷えるのはどういうしくみ？
注射をする時皮膚をアルコールで拭くとすっと冷たく感じますね
これはアルコールが気化して蒸発するときに皮膚から熱を吸収するために起こる現象
言い方を変えれば液体が気化するときに多くの熱が必要で
アルコールは皮膚からこの熱を吸収している
この仕組みが冷蔵庫、冷蔵庫はイソブタンと言うガスを使っています
イソブタンは温度や圧力の変化で気体になったり液体になったりする物質
冷蔵庫の中と外をめぐるパイプにこのガスが入っていて
ガスを圧縮すると液体になり、それがパイプを通って圧力が下がるとパイプ内で気体になるので、その気体になるときに冷蔵庫内の熱を奪っていく
●電気抵抗がゼロ？ 超電導ケーブルのしくみ
発電所からケーブルで電気を送るときに電線の金属には電気抵抗があるのでエネルギーの1部が失われます
電線の距離が長くなるほどロスも大きくなる
ちなみに日本では約5%のロスがあると言われている
特定の金属等を非常に低い温度にすると電気抵抗が0になる現象があり超伝導といいます
これまでには− 196度の液体窒素を使って冷やすケーブルが実現している
ただしそれを長く引くには課題が多すぎる
●ダイビング中にスマホでメールってできる？
携帯電話を防水パックに入れてプールに沈めたところ大体50センチメートルの深さで電波が届かなくなったそうです
●何日くらいで行ける？火星への宇宙旅行
火星は月に行くよりも150から1000倍以上も遠くにある
火星に向けてロケットを打ち上げてもついたときには火星の位置が変わっているので到着するときの宇宙船と火星の位置がぴったり重なるように宇宙船を打ち上げないといけません
この時に使われる道のりがホーマン軌道と言うものがありますがちょうど良い時に打ち上げても到着までに260日ほどかかります
帰る時も計算が必要になるので出発してから戻ってくるまでに最低2年と8ヶ月ほどかかります
ちなみに火星は平均気温がマイナス43度 二酸化炭素が95%、窒素が3%
●ワープは果たして実現できるのか？
ワープもワームホールも研究はされているが今の物理学では手が届いていませんなさも完全に否定しているわけではありませんが
●無線で充電ができる？ワイヤレス給電のしくみ
ワイヤレス充電には放射型と非放射型があるが
放射型は宇宙で発電した電気を地上に電波で送る発電が研究されているが
スマホや自動車への充電を可能にするのは非放射型
2つの向かい合ったコイルの片方に電流を流すともう片方のコイルにも電流が流れると言う電磁誘導の仕組みを応用している
SuicaなどのICカードもこの原理で通信を行っている
●どうして温められる？電子レンジとマイクロ波
マグネトロンと言う部品から発生するマイクロ波と言う電波を食品に当て食品に含まれる水に作用して熱を発生させる仕組み
電子レンジのマイクロ波1秒間に約24億回振動します
1回の振動ごとにプラスとマイナスの極が入れ替わるので食品の水の分子はものすごい速さで向きを変えているそれが擦れあって熱を運んでいる
ざっとこの辺ですかね
私は本を読みながらタブレットやスマホの音声認識の機能で
文字をうったりしながらメモすることがおおいです
なので私の読書はぶつぶつぶつぶついいながら
本を読んでいるので図書館や屋外などでは無理で、
なので家にこもるか
店が暇なときに読んでまとめているのです。
まあそれが時間つぶしにちょうどいいんですけど笑
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