力と運動 – セッション 7

緊張。静電気力。

一本の紐を持っていると想像してください。弦の両端を反対方向に引っ張ると、弦に力が加わります。弦は反撃し、一片のままでいようとします。弦が切れないように引っ張ろうとする弦内部の力を張力と呼びます。

ブランコに座っているときは、両側のロープがしっかりと引っ張られます。それは彼らが緊張を経験しているからです。ロープがあなたを支えようとしています。彼らはgravityの引力に抵抗します。だから、落ちることなく安全に前後に揺れることが出来ます。

濡れた洗濯物を干すときに、洗濯物は重みで少したるみます。ただし、通常は壊れません。それは、ラインが張力によって維持されているからです。この張力は、gravityによる衣服の引っ張り力とバランスをとります。

輪ゴムを持っていると想像してください。ゴムの片方の端を両手で持ちます。輪ゴムの両端を互いに引き離すと、輪ゴムは伸びます。この伸張により、ゴムバンドに張力が生じます。では、輪ゴムの端を放すと何が起こると思いますか?。ゴムバンドに蓄えられた張力により、ゴムバンドはすぐに元の形状に戻ります。

ヨーヨーのおもちゃを下に投げると、回転して手に戻ってきます。しかし、これはどうして起こるのでしょうか?。ヨーヨーのおもちゃを投げると、紐がほどけ始めます。ヨーヨーのおもちゃは下がっていくときに回転します。回転するヨーヨーが弦を強く引っ張り、張力を生み出します。ヨーヨーが弦の端に到達すると、弦の張力は最高になります。紐は元通りに戻ろうとします。張力によって弦がヨーヨーのスプールに巻き戻されます。最後に、それはあなたの手に戻って登ります。

さて、緊張のようなもう一つの興味深い現象について話しましょう。誕生日パーティーで風船で遊んだことはありますか？。もちろんですよ。しかし、風船を髪の毛にこすりつけた後に何か奇妙なことが起こることに気づいたことがありますか?。ちょっとした実験をしてみましょう。風船を手に取って髪の毛にこすりつけます。次に、風船をゆっくりと小さな紙片の近くに近づけます。何が起こるかわかりますか？。まるで魔法のように、紙が風船に向かって動き始めます。しかし、それは本当に魔法なのでしょうか?。いいえ、それはもっと興味深いものです。これは静電気力によって起こります。

静電気力について理解しましょう。私たちの周りにあるすべてのものは、原子と呼ばれる小さな物質でできています。原子の一部は正電荷を持ち、一部は負電荷を持ちます。磁石の両端のように、正電荷と負電荷を想像してください。正電荷は負電荷を引き寄せます。正電荷は他の正電荷を反発します。負電荷についても同様です。負の電荷は他の負の電荷を反発します。

静電気力とは、これらの電荷間で生じる押し引きの力です。正電荷と負電荷の間の引力は静電気力と呼ばれます。 2 つの類似の電荷間の反発力は、静電気力とも呼ばれます。

風船を髪の毛にこすりつけると、小さな負電荷の一部が髪の毛から風船に移動します。これらの電荷は摩擦力により髪の毛から風船へと移動します。これで、風船には余分な負の電荷が加わりました。引き付けるための正電荷を見つけたいのです。

紙には正電荷が少し含まれています。風船の中の負の電荷が紙の上の正の電荷を引き寄せます。その結果、風船は紙を引っ張ります。風船と紙の間には静電気による引力が働いていると言えます。

朝の準備をしているところを想像してください。プラスチックの櫛で乾いた髪をブラッシングし終えました。髪をブラッシングした後、櫛には特別な力が備わります。髪の毛から小さな負電荷を集めました。

次に、蛇口をひねって、そこから細い水の流れが出るようにします。髪に使った櫛を取ります。実際に水に触れずに、この櫛をゆっくりと水の流れに近づけます。素晴らしいものが見えるでしょう。水は櫛の方向に曲がり始めます。水が櫛の方向に曲がっている理由がわかりますか?。

ここで起こっていることは、静電気力が作用しているもう一つの例です。髪をブラッシングすると、櫛が髪からマイナス電荷を集めます。これで、櫛には余分な負電荷が加わります。水にもプラスの電荷があります。櫛の負電荷は水中の正電荷を櫛の方へ引き寄せます。これにより、櫛を動かすと水が曲がり、櫛に沿って動きます。

これまで、反対の電荷の引力による静電気力についてお話してきました。静電気力もまた、同種の電荷間の反発によって生じます。風船が 2 つあると想像してください。両方を髪に塗ります。両方の風船を髪にこすりつけると、髪から余分なマイナス電荷を集めます。

では、2つの風船を近づけてみましょう。彼らは団結するのではなく、お互いを押しのけ合うでしょう。これは、両方の風船に髪の毛からの余分な負電荷が加わったために起こります。覚えておいてください、類似の料金は互いに近くに置かないでください。磁石の二つの極のように、それらは離れようとします。これは、2 つの類似の電荷間の反発力も静電気力であることを示しています。

力と運動 – セッション 8

力と運動 – セッション 7

緊張。 静電気力。

緊張。静電気力。