ためになる掲示板（理系）

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魔法瓶の鏡

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)17時27分14秒

熱いものは熱いまま、冷たいものは冷たいまま長時間保温が可能な魔法瓶。まさに「魔法」といった感じだが、中を覗いてみると全面鏡張りになっている。もちろん何かを映すためのものではない。鏡は光を最大限に反射する性質を持っている一方で、熱も反射する。ストーブの背面プレートが鏡になっているのも同じ理由。外に向かう熱の輻射を抑えている。魔法瓶は二層構造になっているが、内ビンの外側の表面も鏡のようになっていて外からの熱を防いでいる。そして鏡面加工に加えて最大の特徴は、内ビンと外ビンの間を真空(に近い)状態にしてあること。空気がなければ温度は伝わらず、中と外の温度差にはほとんど影響されない。ちなみに英語では魔法瓶のことを"vacuum bottle"と呼ぶ。「真空ボトル」というわけである。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/mahoubin.htm

逆探知にかかる時間

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)16時58分23秒

「犯人が電話をかけてきたらなるべく時間を稼いでください。」刑事ドラマでは結局時間を稼げず、逆探知に失敗するのがお決まりのパターン。それにしても、一体逆探知にはどれぐらいの時間がかかるのだろうか。これは通話が経由される交換機によって違ってくる。クロスバー交換機というものを通ってくる電話だと、どの電話と繋がっているかをいちいちランプを見て調べなければならず、時間がかかる。しかも大抵は複数の交換機を経由してくるから、さらに手間暇がかかる。しかし、最近では電子交換機やデジタル交換機が増えてきたから、これならどこからかかってきたか一瞬のうちに判明する。経由していた交換局すべてが電子交換機またはデジタル交換機ならば本当に一瞬である。あいだにクロスバー交換機があれば、そのたびに時間がかかる。クロスバー交換機はなくなりつつあるから、これからは逆探知にかかる時間はますます短くなる、ということだ。現実に、公衆電話から脅迫中にあっさり捕まったなんていう間抜けな話もある。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/tanti.htm

静電気防止スプレー

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)13時21分42秒

秋から冬にかけて厄介なのが静電気。バチッと来るのも迷惑だが、衣服がまとわりついたりホコリを吸い寄せるのも困りもの。これを防ぐのが静電気防止スプレー(帯電防止スプレー)と呼ばれるもの。スプレーで静電気を抑えられるのは「界面活性剤」の働き。界面活性剤は水と油の結び付きを強くするものとして、洗剤によく使われているもの。これを服に吹き付けると、界面活性剤が空気中の水分子を吸い寄せて水の膜のようなものを作る。表面を滑らかにして摩擦による静電気発生を抑え、帯電したら電気を逃がしやすくするという仕組み。リンスやトリートメント剤、ヘアスタイリング剤にも静電気を抑える働きの強い界面活性剤が使われている。また、プラスチック等スプレーで吹き付けられないものには、練り込むという方法がとられていることもある。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/seidenbousi.htm

潜水艦浮き沈み

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)13時13分4秒

潜水艦、潜水艇は浮上して普通に進むことも出来るが、やはり潜航してこそ力を発揮するもの。だがあれだけ大きな鉄の塊がどうやって浮き沈みをコントロールしているのだろうか。潜水艦はバラストタンクと呼ばれるタンクを持っている。潜航する時はタンクに水を取り入れ重量を増加、浮上する時は圧縮空気でタンク内の水を追い出し軽くする。この圧縮空気がいわば生命線、無くなると浮上できなくなるので、時々水面に浮上し圧縮機を使って空気を取り入れる、という作業が必要になる。潜水艦は潜航中、空気を使えないのでディーゼルエンジンは使えない。浮上時にディーゼルエンジンで充電し、水中では電気を使って進む。浮いたり沈んだり、潜水艦は結構忙しいのである。その点で原子力潜水艦は発電しながら潜航できるため長時間浮上しなくても大丈夫。(軍事的にも)画期的な発明ではあるがやはり危険性は大きい。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/sensuikan.htm

洗剤の泡

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)13時10分20秒

洗濯用、皿洗い用の洗剤や石鹸は泡が出る。汚れ(特に油汚れ)がひどいと泡立ちが悪いため、泡が多い→よく洗えていると感じる。しかし、泡だけでは汚れを落とす効果とはあまり関係がない。洗剤の主成分である界面活性剤は汚れを落とす働きをするが、一方で泡立つ性質を持っている。泡の力で汚れを落とすわけではないが、泡立ちを良くして長持ちさせたり、見た目の良さもあり、泡立ちの悪い合成洗剤には「発泡剤」を入れているものが多い。ただし長持ちはするが、そのぶんすすぎには多くの水が必要になる。ドラム式の洗濯機や食器洗浄機は、あまり泡立つと水位が上がり電気系統に障害が起きるため、専用洗剤には低発泡性の界面活性剤や消泡剤が使われる。ヨーロッパなど水の硬度が高いところでは元々泡立ちが悪いため、発泡剤を入れずにあまり泡の出ない洗剤が多く使われているが、それでも汚れは落ちている。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/senzainoawa.htm

スピードガン

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)12時57分22秒

近付いてくる救急車のサイレンの音は高く、通過して遠ざかっていく時には低くなる。ドップラー効果というもので、進行方向の(音)波は波長が短く周波数が大きくなるためである。野球の球速測定やスピード違反取締りに使われるスピードガンもこの原理を応用したもの。スピードガンは測定する対象に向かって一定の周波数のマイクロ波を放射する。反射してきたマイクロ波との周波数の違いから、内蔵されたマイコンで瞬時にスピードを表示するという仕組み。少し広い範囲に連続的に放射、何度も測定するのが一般的。時間あたりの測定回数は精度の差でもある。スピードガンは正面からの測定が最も正確な結果が出るが、プロ野球の球速の場合、正面からは無理なため少し斜めから見て測定している。設置場所は球場によって違うため、表示される球速も簡易的なもの。結果を単純に比較することは出来ないのである。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/speedgun.htm

テレビ画面の砂嵐

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)12時43分10秒

放送の無いチャンネルや時間、テレビを見ると白黒の細かい斑点の画面でザーという音が流れている。砂嵐(サンドストーム、ホワイトノイズ)と呼ばれるもの。最近では自動的に青い画面にして音を消したりするテレビも多いが、そもそも放送がないのに何故あんな模様が出るのだろうか。宇宙からのものを含め、自然界には放送が無くてもたくさんの電波が存在している。テレビ(やラジオ)は送られてきた電波の強弱を蛍光面に光を当てて再現する。この際、一緒に含まれる余計な電波はノイズとしてカットされ、放送部分だけを強調して取り出す。もし強い放送電波がない場合、「その他」のノイズの部分を強調することになる。これが砂嵐であり、ザーという音なのである。電波の届きにくい地域でテレビ番組にノイズが入るのも、放送部分の電波が弱いためノイズを正しくカット出来ないのが原因。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/sunaarasi.htm

しゃぶしゃぶ鍋

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 5月 1日(月)10時48分52秒

しゃぶしゃぶは、羊肉をお湯の中に入れるシュワンヤンロウという中国北方の鍋料理がルーツと言われる。中心に煙突のような筒がある鍋が特徴的。この鍋は「火鍋子」(ホーコーズ)と呼ばれるものだが、なぜ煙突が付いているのか。一番の理由は熱の伝導・対流効率を良くするため。湯量が多いと温度にムラが出来てしまうため、熱伝導率の高い銅製の鍋を使い、煙突を付けることで底の表面積を大きくし、また火を中心に集めることで温度を一定にしている。また外側に火が向かないため、鍋の中へ手を伸ばす時に熱くないという効果もある。さらに煙突には別の使い方があり、鍋から肉や野菜を出す時に煙突の根元あたりに軽く触れると、余計な水分が落ちて付けダレが薄くならない。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/syabusyabunabe.htm

新幹線のライト

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 4月28日(金)22時42分40秒

バスやタクシーを中心に昼間にライトを点けることが多くなっている。薄暗い天候、時間帯での視認性を向上させるだけでなく、運転者自身の安全意識にも繋がり事故が減少すると言われている。ところで新幹線はもっと前から昼間にライトを点けて走行している。これには別の理由もある。前も後ろも同じ形状の新幹線。高速で走っている車両の進行方向をライトの色を見て判断する。前が白色(黄色)、後ろが赤色となっている。運転手にとっても大切だが、保線工事の作業員にも大切なもの。近くに迫って来てからでは間に合わない、瞬時の判断には欠かせない。新幹線以外、JRや私鉄にも昼間点灯は普及している。先頭車両のライトの位置や数で列車の種類(普通、急行など)を見分けられるようになっている鉄道会社もある。実際、昼間点灯を始めてから、踏切事故や保線工事員の事故は減少しているという。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/sinkansenlight.htm

視線入力

投稿者：ミナガワ投稿日：2006年 4月28日(金)22時23分49秒

AF(オートフォーカス)機能の付いたカメラ、自動で焦点を合わせてくれるとはいうものの、焦点を合わせる所を中心に合わせ、シャッターを半押して確定、そのあと構図を決めるという具合に、少し煩雑。自分の思った「ココ」というところに簡単に焦点を合わせる事が出来たら…これを実現したのが「視線入力技術」というもの。カメラを構えてファインダーを覗き込んでいる人の眼球の位置を割り出し、その方向へ自動的に焦点を合わせるもので、一部のカメラやビデオカメラに搭載されている。最初にファインダーを覗いて指定のボタンを数回押すことで、眼球の情報をインプットする。そして実際の撮影。まずファインダーをのぞくと、カメラ側から瞳に向かって近赤外発光ダイオード(IRED)の光が照射される。そして角膜で反射した光と眼球の全体像をマイコンに送り、瞳孔の中心位置、反射光の位置、目の回転角を求めて、見ている方向を割り出すというわけである。高度なカメラはメカに弱い人にとっては敬遠されがちだが、視線入力カメラは見たものに素直に焦点を合わせてくれるため、操作が簡単で仕上がりもプロ並みといわれる。そんな便利な視線入力技術は、他の分野への進出も期待されているという。

http://www.union-net.or.jp/cu-cap/sisennyuuryoku.htm

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