E31.オイラーディスク

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分野
力学の、重力による位置エネルギーと運動エネルギー(低くなるほど運動が速くなる)や、慣性の法則などと結びつくのでしょうか。
理屈はなかなか難しいようです。

内容
少しわかりにくいですが、写真の中央下部のものが、マグネットシートを貼り付けた「オイラーディスク」です。
直径 75mm、厚さ 12.5mm、質量 440g のステンレスの円盤です。

写真左は、オイラーディスクを立ててクルクル回す直径23cm程のベース。円盤がどこかに行かないように、わずかに凹んだ凹面鏡になっています。

写真右は、円盤にペタンと貼り付けられる、模様のついたマグネットシートが数枚付属します。

(1)コインを立ててクルクル回すと、やがて傾いて、グルングルンと回って倒れます。
立って回っている時間は比較的長いですが、傾き始めるとすぐに倒れてしまいます。
写真は 500円硬貨です。
(2)もっとよく回る(粘り強く回る)ものはないかと思い、手近にあるものを回してみました。
まず、朱肉のふたです。プラスチック製で直径66mmです。
コインと違い、すぐ傾き始めるのですが、そこから粘り強く回り続けます。
15〜20秒程回りました。

(3)次に、昔使っていた、猫にえさをやるためのお皿。
ステンレス製で直径11cmです。質量は85gです。
皿の底面3カ所に見える黒いものは、皿として使うときの滑り止めのゴムです。

これは、よく回りました。
回し始めてすぐに傾きますが、グルングルンとなかなか傾きが大きくならず、大きく傾いてからも粘り強く回り続けます。
私が回した中で、最長45秒回りました。

ここまで、回したものです。
(4)いよいよ「オイラーディスク」です。
これは、とても粘り強く回ります。
倒れそうになっても回り続けます。
最後は、鏡面すれすれに運動を続け、発する音もだんだん高く(振動数が大きく)なっていき、最後に「ピタッ」と鏡面に吸い付くようなくイメージで止まります。
私が回した中で最長は、2分45秒回りました。

回る様子は、YouTube等でたくさん見ることができますので、このページでは省略しました。
オイラーディスクの側面です。
側面にも模様のテープが貼られています。

写真のように、エッジが比較的立っている面と、なめらかな面があります。
なめらかな面が下になるように回転させると、長く回り続けます。

エッジが立った面を下にすると、すぐに回転が止まってしまいます。

また、回す床面(ここでは鏡面)は、堅くなめらかな面がよいです。

パッケージです。
「EULER'S DISK」とありますが、数学者のレオンハルト・オイラーが考案したとか、そういうものではなようです。
右上に小さく「TM」(Trade Mark:商標)とありますので、商品名としてメーカーが名付けたのだと思います。


購入先
ネット通販で購入しました。

価格
運良く、国内在庫があるショップがあり、7,600円で2〜3日で届きました。
多くは1万円以上するようです。高いです。
 
 


宮田 佳則 (新潟第一高校)

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