京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理

物理の2011年11月19日の内容はこちら

実習指導

市川 正敏 (時空間秩序・生命物理学研究室 講師)

チューター

久保 義嗣(修士課程1回生)
川井 大輔(理学部 3回生)

ボランティア

稲垣 紫緒(研究員)
江端 宏之(博士課程 2回生)

実施場所

理学部5号館235号室

実習内容

前半 講義

砂の様々な性質について学んでもらった。

後半 実験

1.加振機を用いて物体の自発的な運動を観察

物体の対称性の破れにともなう一方向の運動を簡単な 実験によって確かめてもらった。
この実験に関しては初めにデモ実験を行うのではなく、高校生に実際に対称性の破れた物体を作ってもらい運動との関係を考察してもらった。

2.加振機を用いて砂の自発的なパターン形成(heaping)を観察

水を加振した時に起きるファラデー波と対比することで砂の奇異な性質を実感してもらった。

3.懸濁液の性質

ダイラタント流体を用いることで、砂とは違うパターン形成を観察してもらった。

懸濁液の実験懸濁液の実験


受講生の感想

  • 今回は、粉粒体について学んだ。いっけん、粒系のみが粉粒体と思われていたのだが、自然災害や交通渋滞なども粉粒体であることには驚いた。また、後半は実験をした。この実験では「非対称性」が重要で、もう少し奥深く数学を生んでおけば今回の実験はもっとおもしろくなったのではないかと思った。でも、今回の実験はストローや粘土などどこでも買えるものを使ったので、もしかしたら家ですることもできるのではないかと思った。
  • いろんなものを振動させるだけで、波がおきたり六角形が見えたりして、意外でおもしろかったです。振動数やふり幅でまったくちがう反応だったので、びっくりでした。合宿をふやしてください。
  • なかなか気にすることのなかった「粉」についての物理学に触れられたことがとてもよかった。物理学科で粉の物性を詳しく研究しているということ自体を初めて知り、また予想以上に未発見の部分があり、奥の深い分野だと知って驚いた。
  • 簡潔にいうと粘土遊び。不器用な私にとっては酷であった。レポートを発表したが、分散の式が間違えていたか二人のチューターさんが易しく訂正してくれたが、まだまだ統計力学を勉強したりないなぁと自分を省みた。今回の目的は、粉粒体の移動についてだったが、実に興味深いものであった。けれど、理論の大半は未解決のものも多く、よりによって非線形物理ていう分野であり、考えるには難しいが、考えても面白さに引き(惹き)込まれている私は物理屋だなぁ(照。しかれども、その粒子の運動を見てると、世の中に秩序ってやつはないのだなぁとひしひしと感じる次第であった。
  • 今日は「つぶつぶの物理」ということで粉粒体についてしました。結構身近なものがあっておもしろかったです。いろいろなものを用意してくださって液状化現象をペットボトルでみたり、ブラジルナッツ効果はよくあることだと思いました。実験では片栗粉と水を加えて加振器という機械で動きをみました。そのあとガラスの粒をみました。3日前に3回生の方がみつけたものをみせてもらいとても嬉しいです。はやく発表できる段階になってほしいと思います。最後にストローと粘土で自分たちで作ってどうしたら左向きに回るかを考えました。
  • 粉粒について今回学んだが、すごく奥深い分野だと思った。粉粒の独特の性質のひとつひとつが興味深かった。特に100µm, 50µmのガラス玉を振動させたとき、振動数、振幅を変化させると様々な姿を見せ、非常に驚いた。前回のソフトマターに引き続き、自分の考えていた物理というフレームがまた1ついい意味で崩れたので、有意義な体験ができたと思う。
  • チューターさんがホットな研究について教えてくれた。今日の分野は身近な世界についてのもので楽しかった。身近に当たり前のように存在している物質にもいろいろな知られてない性質があっておもしろかった。
  • 今日の実験は今までで1番面白かったです。

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