科学的雑学のススメ

[雑学のススメ（物理系）] カテゴリの記事

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• 殺人ビーム？

  　テレビや映画でレーザービームで敵を攻撃しているシーンを見たことがありますね。　ドラゴンボールの「かめはめ波」も、スト[２]の「波動拳」もレーザー光線の一種なのでしょうか。　そもそもレーザー光線は、光を究極に束ねた一本の光です。　原理は違いますが、みなさんも虫眼鏡で太陽の光を束ねて紙を焦がした事があるのではないでしょうか。　レーザーも同様に、一本に束ねられた光なので、地球上で最も硬いと言われるダイヤモンドですら、いともたやすく穴を開けてしまいます。　このような強力な光なので、殺人光線にもなりうると誰もが思っているようです。　ところが、このレーザーは水に大変弱いのです。 　人間の体の９０％以上が水で出来ているので、レーザーが当たっても全くの無害です。　このレーザーは、電気製品やＣＤプレーヤー、医療機器など幅広く使われ、人を殺すどころか大いに役立っています。　一本の光に絞れるので、海底通信ケーブルにも使われ、何千キロも向こうまで光を届かせています。　病院ではレーザーメスというものがあり、手術の時に役立っています。　レーザーメスを使うと、切りたいところの表面のみを切ることが出来、切り口を瞬間的に焼き切っているので、出血もしません。　最近では近視を直すために、眼球にレーザーを当てて表面の細胞を焼くことなども出来るようになりました。注：レーザーには多数の周波数帯があり、上記についてはあくまでも一般的な性質です。　波長によっては上記と性質が異なる場合があり、それを利用して製品化しているものもあります。＊ダイアモンドやガラスの加工には紫外線領域のレーザーを使用します。＊出力が大きく、水に作用する周波数帯であれば生物にとっては殺傷力があります。＊レーザーポインターなどを目に直接当てると失明する可能性が大きいので危険です。

  2006.07.23

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• 6700mからの奇跡の生還

  　次の話は高度５０００ｍから落下し、運良く助かった人がテレビで語っていたものです。　「飛行機がやられて火を吹き、パラシュートを取りに行くとパラシュートは燃えていた。私の顔にも火がつき、ここで死ぬなら飛び降りて即死しようと思った。飛び降りて下を見ると森が見えた。私が落ちた所は森の枝が茂っていて下には雪があった。気がつくと星が見え、体中にとげが刺さっていた。でも私は生きていた。」　ギネスブックによると、今まで人類の歴史でもっとも高いところから落下し、生存した記録はなんと６７００ｍからの落下であったという。　６７００ｍの上空で空中分解した飛行機からパラシュートなしで飛び降りて奇跡の生還をした人は、落ちたところが雪に覆われた渓谷の斜面で、そのまま谷底まで滑り落ち、骨盤を折り、背骨に重傷を負ったとの事である。　どうしてそんなに高いところから落下して生きていられたのかというのが疑問ですね。　その答えの一つには、落下地点が幸運にもクッションの役目をする場所であったということです。　だから、叩きつけられずに済みました。　逆にこれが水であったら間違えなく助かりません。　そしてもう一つの答えは、人間は最大でも３００ｋｍ／時までしかスピードが出ないということです。　これはロケットのようにまっすぐ落ちた場合で、スカイダイビングのような横の格好では１９０ｋｍ／時前後にまでなります。　これは空気抵抗によるもので、もし空気抵抗が無かったら、６７００ｍから落下したとすると地表には何とマッハ１（時速１１４０ｋｍ）近くにもなります。　ですから、人間は５７３ｍより高い所からの落下はどんなに高くても地面に着いたときの速さは変わらないのです。　それでもやっぱりパラシュート無しでのダイブはやりたくないものですね。

  2006.07.21

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• 放射能？　被爆？

  　世間では放射能は有害物質・・・・らしけど、その実体とは何なのでしょうね。　放射能は1896年フランスのベクレルがウランから放出される不思議な放射に気がつき、それをキュリー夫人が放射能と命名したのが始まり。　でも、そんな物騒なモノをいじくり回したのが原因で命を落とし、それを祟ってか放射能の強さの単位をキュリーと言いますね。　ちなみにレントゲンという単位は人間が吸収する放射線量。(放射能というのは放射線を放出する性質、放射線は放射される物質)　ある種の不安定な元素は、常に何かを放出してより安定した元素になろうとします。　そして放出される物質は３種類に別れていて、まずはα線(ヘリウム原子核)、β線(電子)、γ線(電磁波)です。　放射性物質は常にこのようなモノを放出し続けて、いつかはその放射量が半分になるわけで、それまでに掛かる時間(半減期)が物質によってまちまちです。　短いもので0.002秒から、長いもので20京年というとんでもないものまで存在します。　原爆や水爆が破裂して出来る、いわゆる死の灰には悪玉としてストロンチウム９０が含まれていて、半減期は28年。　原子炉の副産物として出来る猛毒のプルトニウム２３９では24400年、同じようにウラン核分裂で生成されるセシウム１３７という染色体異常の元凶は半減期は３５年ですね。　何だか体に悪いことを話し続けているようですが、こういった物質はもう我々の生活に密にしみこんでいるのです。　あ・・・・。現実の話をしたまでなのでそんなに気にしないでくださいね。我々はそんな時代に生きているのです。

  2006.07.21

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• アルキメデス　金の偽物を見破る

  　有名な物語ですが、今でも「アルキメデスの原理」で知られるほど有名なので、ここで取り上げたいと思います。　今から二千年以上も前のことです。　ギリシャにある小さな国の王は、「すばらしい金のかんむりを作ろう」と思い職人に金の固まりを渡して作らせることにしました。　月日は流れ、とても素晴らしい金のかんむりができあがりました。　しかし、良からぬ噂が王の耳に入ってきました。　職人が金に銀を混ぜて、混ぜた重さ分の金をくすねたというのです。　しかし王が渡した金のかたまりの重さと出来上がったかんむりの重さは同じでした。　王はアルキメデスを呼び、事実を調べるよう依頼しました。　アルキメデスはなかなかこの事実を見破るアイディアが思いつかず苦慮しました。　ある日、お湯がいっぱい入った風呂に入ったとたん、お湯があふれ出たのを見て思いつきました。　一体何が分かったのでしょうか。　アルキメデスはいっぱいに水を入れた容器に金のかんむりを沈めました。　そして正確にあふれ出た水の体積をはかりました。　このあふれ出た水の体積はかんむりの体積になるわけです。　同じ方法で王が渡した金と同じ重さの純金を水に沈め、あふれ出た水の体積をはかりました。　ところが同じ重さの金の固まりにも関わらず、あふれ出た水の体積は違いました。　そうです、かんむりには銀を混ぜて目方をごまかしていたのです。　なぜなら、同じ重さでは金よりも銀の方が体積は大きいのです。　ですから同じ重さでも銀が入っていると体積は大きくなってしまうのです。　こうしてアルキメデスは職人のごまかしを見破ったのでした。

  2006.07.21

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• 海底の圧力ってどれくらい？

  　大気の圧力は地表で１気圧、つまり１平方センチメートルあたり１kgになります。　海底では当然ながら深さで圧力が違ってきますが、太平洋の最深部(マリアナ海溝のチャレンジャー海淵など)のように、10,000mもの深さではざっとこの1000倍、つまり1000kg/平方センチ位になります。　水深1000mになると圧力は約１００気圧になり、木片にこれだけの圧力がかかれば体積は半分になってしまいます。　水深7000mよりも深い所では、空気も圧縮されて高密度となり、水よりも比重が大きくなって浮き上がる事も出来なくなってしまいます。　もしかしたら沈んだ空気で地底王国があるかもしれませんね。

  2006.07.20

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• 乾電池の電気代は？

  　我々の生活に密着し、必要不可欠な乾電池。　その乾電池の値段は知っていても、電気代を知っている人は少ないのではないでしょうか。　電気代を表すときはの単位は１キロワット時(1kWh)で表して、１時間に１キロワット分電気を使った時の値段を言います。　ちなみに、家庭用の電気代はおよそ30円です。　ところが乾電池の場合は、一番大きい単一形の乾電池での電気量は0.015kWh程度で150円程度で売っていますね。　これを１キロワット時(kWh)に直すと、何と約１００００円にもなるのです！　これは家庭用の３３０倍にもなるのですが、文句を言う人は誰もいないのはそれだけ重宝しているということなのでしょうか。

  2006.07.17

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• 雨の降ってくる速度はどれくらい？

  　車を運転しているときにスコールのような雨に遭うと、いくらワイパーを使っても前が本当に見えなくなることがあります。　その雨と言ったら、量も凄まじく、粒の大きさも大きく、窓にたたきつけるスピードも並大抵ではありません。　このようなドシャ降りの雨の直径は5mmで、スピードは時速32.6kmにもなります。　雨の速度は雨粒の大きさによって違い、大きいほど速くなります。(空気抵抗の影響が小さくなる為)　直径0.4mmの小雨ならば時速5.8km程度、直径0.8mmの並の雨であれば時速11.8km程度です。　雨の速度は、雨がどれくらいの高さから落ちてくるかによりますが、冬なら地上約2000m、夏なら地上約5000mから落下してきます。　夏に雷とともに降ってくるドシャ降りが、一番高い所から落ちてくるというわけです。

  2006.07.17

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