暑いとか寒いの話

日曜日なので部屋でゴロゴロ。

腑抜けています笑

もうそろそろ9月の中旬ですかね。

暑いですね………

9月の頭くらいには過ごしやすい気候の日もあったような。。。

さて、今回のお話は、人が暑いとか寒いとか感じるメカニズムなんかを紹介できればなと。

「なんでこんなに暑いの！！」

って怒ってる人をたまに見かけませんか？

そんな人に教えてあげてください(^^)

きっと、もっと不機嫌になります(^^)

さて、まだ夏ということで、暑い時のことを考えましょう。

暑い部屋で過ごすのは耐えられない、そんな時、どうやって快適な環境にするでしょうか。このご時世、なんでもあります！エアコンや扇風機や冷蔵庫、、、

冷蔵庫は違いますね笑

代表的なアイテムとして、

エアコンと扇風機かがあるかなと思います。

エアコンは部屋の温度を下げる効果が。

扇風機は読んで字のごとく、風で扇いでくれる効果がありますね。

比較すると違いがあって面白い！（個人的に、、、）

エアコンも風でてるやん。ってのはここでは無視です(^^)笑

ちょっとだけ、中学校の理科を復習。

ヒトって、脊椎動物の哺乳類でした。

哺乳類の特徴の一つに、恒温動物である。ということが挙げられます。

（復習終わり）

平熱に個人差はあると思いますが、およそ36度くらいの体温を持っています。

また、ヒトは食物から摂取したエネルギーや呼吸で取り入れる酸素を使って、常に発熱しています。

まさに

永久発熱機関ですね(^^)

で、人が暑いとか寒いとかを感じる物理的要因は

体内と体外の熱のやり取りにあると思います。

当たり前のことを言いますが、

熱は、温度が高いところから低いところへ移動する。

感覚的にもそんな気がしますよね(^^)

もう少しつっこむと、

温度の異なる２つの物体で熱のやり取りをする場合、

温度差が大きいほど速く熱が移動します。（フーリエの法則）

さぁ、アツくなってきました！笑

エアコンの話に返りましょう。

エアコンの役割は、室温を適度な温度に調整すること。でした。

適度な温度。

とはどんな温度でしょうか。

エアコンの設定温度は28度とかおよそその辺りで、10度とか40度にする方はいないはずです。

いたらすみません。いや、いないはず。

体温を36度に保つなら、36度が良いのでは、、、？36度設定なんて暑すぎ！笑

28度が適切な温度だとしましょう。

この時、なぜ快適と感じるのでしょうか。

ここから、これまでの話が繋がってきます！

さっき、

ヒトは永久発熱機関やぁ

と書きました。

そう、常に発熱しているのです。

発熱すればだんだん暑くなってきますね。

つまりは、

発熱する分だけ排熱しないと体内に熱がたまる一方になってしまうんです。

どうやって排熱するか？

体内と体外の温度差を使いますね！

さっきのフーリエの法則です！

温度差が大きいほど排熱量も大きくなります。

まとめると、

ヒトの発熱量と同じ分だけ排熱しようとする時に、

エアコンの設定温度が28度だとちょうど良い！！

ってことですね(^^)

設定温度を下げすぎると、

排熱されすぎて寒くなりますのでご注意（笑）

続きまして、扇風機の話。

扇風機は気温を下げるなんて機能は無いです。

けど風を浴びると涼しく感じる。

………なぜ？？？

さっきのエアコンの話では、空気は止まっていると思って考えてみました。

扇風機の場合は、空気が動くんですよ！

これが大きな違いです。

物理の言葉では、熱伝導と熱伝達

と区別されますが、ここでは突っ込みません笑

空気が動く（風がある）とどうなるでしょうか。

室温30度で考えてみましょう。

30度の部屋、暑いですね。。。

暑いと感じるのは、排熱量が足りないから。

で、風があると、この排熱を促進してくれます！

なんとも偉大な風様！！

また、風の強さ（風速）も大切で、

扇風機のスイッチを弱にするより、強の方が涼しいですよね。

これは、風が強いほど、排熱がより促進されるからです！

よって、体内と体外の温度差が小さい場合でも、

風によって排熱ができて、涼しく感じるわけです(^^)

以上、暑いと感じたので思いついたお話でした。

ふと疑問。

外にいる時、28度では暑いと感じるのはなぜだろう。

きっと、熱伝導と熱伝達のもう１つのやつですね(^^)

2016 09 11 日曜日

お布団ポテンシャル

おはようございます。

朝です。

昼過ぎですね！笑

休みの日は睡眠の日です(^^)

せっかくの休み、早起きしなともったいない！

という考えの人もいるようですが、僕は休めるのに寝ないでどうする！？

と考えてます。

将又、平日で仕事や学校に行くのになかなか起きられない、朝が苦手という人。

日常会話でも聞くような話かと思いますが、

せっかくなので物理を交えて考察したいと思います（笑）

【考察1】万有引力の法則

この法則は聞いたこたとはあるかなと思います。

万物は引力を有する法則。

あらゆるものは、互いに引きつけ合うってやつですね。

万有引力（ばんゆういんりょく、英語: universal gravitation）または万有引力の法則（ばんゆういんりょくのほうそく、英語: law of universal gravitation）とは、「地上において質点（物体）が地球に引き寄せられるだけではなく、この宇宙においてはどこでも全ての質点（物体）は互いに gravitation（=引き寄せる作用、引力、重力）を及ぼしあっている」とする考え方、概念、法則のことである。（Wikipediaより）

一応引用しておきます。

universal gravitation って英語、かっこよすぎませんか？笑

話が逸れましたが、もう少しだけ余談。。。

中学校の時、理科の授業で先生がお気に入りの可愛い子に対して、

「先生と〇〇ちゃんもね、万有引力で引き合ってるんだよ(^^)」

………変態おやじですですわ(^_^;)

しかし、その直後、ある男の子が、

「先生と俺も引き合ってるん？？いややぁぁぁ！！！」

と。

すると先生、

「気持ち悪いこと言わんとってくれ。こっちもごめんやで。」

楽しい授業でしたとさ。

ちゃんちゃん。

はい、戻ります。

この万有引力が朝起きれない、話とどうつながるのか。

（）で独り言を言ったりしますがお気になさらず。

たまには数式でも使ってみましょうか

高校で物理選択の方にはお馴染みの式ですが、

初めての方の方が多いはず（勝手な推測）。

この式の言っていることは（数式はしゃべります）

左辺の万有引力の大きさ F は、

右辺のG、M、m、rで決まりますよ。

というもの。

Gは万有引力定数。（なんてシンプルな名前！）

Mは布団の重さ（本当は質量だけどイメージしやすい言葉で、書きました）

mは人の体重（同上）

rは布団と人の間の距離。

rの二乗が分母にあって、逆二乗の法則なんて言われます。

思いつくままに、式から考えられそうなことを、、、

この式の特徴は、rの二乗が分母にあることだと思います。

上で書いた逆二乗の法則ですね(^^)

この逆二乗の法則の恐ろしさを伝えます！（ひえぇー）

電卓をご用意ください。（面倒ならいいです、、、）

r二乗分の1を具体的に計算してみます。

r＝10の時、

電卓での計算の仕方は

1÷10÷10＝

と入力。

答えは0.01

rを小さくしていきましょう。

r＝1の時、（r＝1なんて電卓使う程では、、、）

1÷1÷1＝1（さっきの100倍！？）

r＝0.1の時、

1÷0.1÷0.1＝100（またまた100倍に！？）

rを小さくしていくと二乗分の1は急激に大きくなることが実感できるかと思います。

布団で寝ている時を想定すると、

体と布団がほぼ密着していて、rはほぼ0となりそうです。

計算してみましょう(^^)

1÷0÷

……あれ、電卓が調子悪いみたいですね。もう一回！

1÷0÷

…だめだ。

諦めました。笑

どうやら、0で割ることは罪に相当するようです。

これで皆さん、前科持ちになれましたね！（勿論冗談です）

仕方がないので0に近い数字

0.0001

くらいで我慢して計算してみると

結構大きな数字が出てくるかなと思います。

これが逆二乗の法則。

布団にいる時、ものすごく大きな万有引力を受けているようですね！

そりゃ起きれないわけだ！

え、起きれるよ。という方は知りません(^^)

が、次の話で説明がつくかも、、、

続きまして、

万有引力定数のGに注目。

物理の話によると、これは定数らしいです。

定数、定まった数。

教科書などには

G＝0.0000000000667

って書いてます。（こんな書き方の教科書あったら見てみたい笑）

単位とか指数表記は省略で！笑

で、Gが定数というのは物理での話。

今考えたいことは布団の話。

よし！Gは個人個人が持つ様々な要因から決まる、人それぞれの数にしよう。（都合よすぎる、、、）

例えば、疲労度合い、性格、睡眠環境etc．

布団からなかなか出られない人はGが大きいんだ！！！（なんとも大胆な考察笑）

やりきった感。

続いて次の考察へ、、、（考察2と3は一瞬です笑）

【考察2】クーロンの法則法則

クーロンの法則、式を見てみましょう。

………ん？

さっきと一緒、、、

なんかアルファベットは変わりましたが、形は瓜二つですね(^^)

ここでqは電荷と言われるもので、

青春時代の遊びを思い出すと、静電気が浮かびますね。

野球部にはできない遊び。

そう。

下じきで髪をゴシゴシ。

ググってみたらこんな面白画像が出てきました笑

目も引っ張られてますよね。。。(^_^;)笑

布団の話とは、考察1を参照です！（サボった！）

続きまして、

【考察3】磁荷に関するクーロンの法則

またまたクーロンの法則ですね笑

考察2で登場したクーロンの法則は、頭に、電荷に関するがつきます笑（今更！）

一応、式を、、、

はい、一緒。

瓜三つ目です。

これは何かって、磁石をイメージしてください。

NとSでくっついたり離れたり。

以下、略（笑）

まとめに入る前に１つだけ。

万有引力の法則とクーロンの法則、違いが１点ありまして、

万有引力の法則は、引力のみ。

クーロンの法則は、引力も斥力もあります。

電気には＋とー、磁石にはNとSと、それぞれ2種類あって、質量にはマイナスとかないので１種類だけだからですね(^^)

布団からパッと出れる人は、自分の質量の符号を一瞬にして反転させる能力があるのだとか（妄想）

羨ましい能力ですね。

書き出して、お昼食べて、また書いてしてたらこんな時間に。

12時頃起きましたとさ。

2016 09 11 日曜日

ひとりで居酒屋

”人気ブロガーになるためには100記事は書こう。”

という情報を得たので頑張って更新しています（笑）

僕は現在、学生という身分で自由に時間が使えます。

加えて、大学院生なので同級生の友達はもう社会人でなかなか遊べません。

そこで、

せっかくなのでひとりでできることにいろいろ挑戦してみようと考えています。

タイトルにあるように、居酒屋に行ってきました（笑）

寂しいと言えば寂しいですが、

感想を一言で言うと

悪くない

ですかね。

のんびりとひとりの時間を過ごせて、個人的にはいいなと思いました

。

次は雰囲気の良さげなバーにでも行ってみましょうかね。

せっかくなので、思いついたこと書きます笑

物理と同じくらい、数学も面白いなと感じています。

数学って聞くだけで毛嫌いする方もいるでしょう(^^;

色んな方に、このブログを読んでいただけたらなと思うので、あんまり難しい話はしません！

数学の良さについて、まず伝えたいことは、

この世で唯一絶対正しいもの。

ってことですかね！

法律なんかと比較すると面白いんですが、

法律は、完全に人が作ったもので、ルールはたまに変わりますよね。

一方で数学は、人が作ったものではないので、変わらないんですよ！

個人的に好きな表現がありまして、

”数学を学ぶことは神様の手帳を覗きに行くこと”

みたいなやつです。

数学って人が作ったわけではなくて、人が知らなかっただけではるか太古からすでにこの世に存在しているんですよ！

リンゴが１つあって、ミカンが１つあって、

合計するとフルーツは２つですね。

マンモスの群れがいて、その群れが分裂したり合併したりで

集団の数を変えたり。

”数”という概念はいつでもそこにあると思うのです。

…ここまで書いて寝落ちしていました。。。

続きですね！

寝起きで良いこと書けるかわかりませんが笑

たまに見かけるんですが、

「もう、何も信じられない！！」

と疑心暗鬼になってしまった場合。

僕はその人にこう言います（妄想）

「大丈夫。数学は絶対に裏切らないよ。」

するとその人はこう思うでしょう。

「今は数学なんてどうでもええねん。」

…世知辛い世の中ですね(-_-;)

ほんとは昨日の夜中に投稿したかった記事でした。

2016 09 10 土曜日

追加（カフェで）

stokesparameter.hatenablog.com

さっきの記事に追記したい出来事があったので、書きます笑

新しく隣の席に来た女子大生4人組、会話を聞いていたら

A子「え！遊ぼ遊ぼ！普通に！」

B子「うんうん！遊ぼ！普通に！」

僕「（…普通に！？）」

普通にってなんでしょうね(^_^;)

年は近い人たちのはずですが、知らない日本語で面白いです(^^)

※決して馬鹿にしているわけではありません。人それぞれコミュニティーがあるので。

しかしまぁ、類は友を呼ぶというか、

強引に物理につなげると、相似則が適応できそうですね！

何かしらの代表値で無次元化すれば彼女たちは物理的に同じような人になるんですかね。

物凄く批判されそうな内容ですね(^_^;)

せっかくなので相似則の有用性に触れておきましょう！

何かプラスの情報も書いておこうと、、、

唐突ですが、飛行機って大きいですよね。

あんなに大きかったらけっこう重そう、、、なのにちゃんと飛んでますね〜

飛行機が飛ぶ仕組みは、（細かい話は置いておいて）あの羽ですね。

不思議なことは、鳥みたいにはばたかないでなぜ飛べるのか？

ではないでしょうか。

鳥は頑張って羽を動かしてるから飛べる。

と思いますが、この説明は、物理どこいった！ってなりますね(^_^;)笑

鳥が羽ばたくのは（個人的な考えです。）前に進む推進力を得るためかと思います。

前に進めば、正面から風を受けます。これが重要！

羽の形に注目すると、上側が丸くて下側は凹んでいる（勾玉を薄く伸ばしたような形？）かと思います。

この上下の非対称な構造で正面から風を受けると、フワッと浮こうとする力が生まれます。揚力って言われていますね(^^)

ベルヌーイさんとう言う賢い人がいて、その人のアイデア（定理）でかっちり説明できますが割愛笑

飛行理論 ベルヌーイの定理 なんかでググれば出るかも、、、

もちろん質問していただいてもウェルカムです！

で、

飛行機に戻りましょう。

飛行機の羽の形は、鳥と同じとは言い切れませんが似たようなもんだと思います。

自然界を生きる動物から人間が学んで真似たのでしょうか。

そして、羽ばたくというか動作の代わりにジェットエンジンが付いてますね。（ジャンボジェット機を想定、、、）

あのエンジンで前に進みます。

以下略でいいですかね(^^)

晴れて飛行機は飛べますよ〜。と。

しかしながら、どれくらいの推進力がいるの？？？

と安全に関わる問題が出てきます。

簡単のため、どれくらいの速さで飛べばいいのか？

という問題に置き換えます。

飛行機が安定して飛ぶためにどのくらいのスピードを要するか、、、、、

計算あるのみ（笑）

手計算は大変なので、コンピュータを使ってシミュレーションします。

最新の技術がわからないのでこれで十分になっているかもわかりませんが、航空産業が始まった頃は間違いなく、計算しただけでいきなり大きな飛行機を作るのはリスクが大きいかと思います。

作ったはいいけど、計算通り飛ばへんで。

では大損害です笑

そこで計算結果が正しいかどうか、いきなり実機を作らず、モックアップ（実機と同じ形の小型模型）を作ります。

これなら失敗しても安く済みそうです(^^)

ものによりますが実機の100〜1000分の1程度のスケールで作るので、材料費が全然違います！

…話の焦点と自分の立場があっちこっちで下手ですね(^_^;)精進しますm(_ _)m

やっとこさ、相似則に帰ります。

ふぅ…。笑

モックアップを作って実験しようと思いますが、大きさが全然違うのに、これでやって大丈夫か？？？

という疑問が生まれます。

このまま、実機と同じように空気中で実験したら、馬鹿野郎です(^^)笑

さすがにそこまで単純ではないですね(^^)

キーワードはレイノルズ数です！笑

Reです！メールの返信ではありません笑

Reは何かというと、ここでの話では、

飛行機の飛ぶ速さ、飛行機の大きさ（長さ）、

あともう１つ、飛行機の周りの流体のネバネバ度（粘度）、

によって決まる数字です。

このReを同じにすると、

物理的に同じ状況が作れるのが相似則が言わんとすることです！

実機は結構速く飛んでます。あの速さをモックアップを使った地上の実験で出すのは大変でしょう。

大きさは言うまでもなく実機が大きい。

ということで、

ネバネバ度をうまいこと決めよう！となります。

例えば、水って空気よりネバネバしてると思いませんか？

僕は思いません（笑）

比較対象に差があって、、、

そんな僕の思いは無視されて、水の方がネバネバだそうです。

それも、けっこうネバネバだそうです。。。

ということで、モックアップを水中で実験すれば

大きさと速さは実機が、ネバネバ度はモックアップが大きくなっています。

Reを揃えることができそうです！！！

晴れて、モックアップでの飛行テストができそうです。

相似則のおかげで経費削減ができそうです。

おまけで相似則の話をするつもりが、長くなりました(^_^;)

物理が工業に活かされて、たのしいですねぇ（笑）

2016 09 09 金曜日

カフェで

最近の日常を書いてみます

と言ってもここ3日くらいの話です笑

大学は家から遠いので、極力行きたくないです。夏休みなので行かなくてもいいのですが、、、しかし、院生なので意識は高めに持とうとグータラ生活ではなく勉強しています。

で、

家にいても勉強は捗らないので、最近大学生あるある（？）のカフェ勉をしています。

といてもそこまで根は詰めず、今みたいにiPad触ったりもしています(^^)

のーんびりです笑

記事にしようと思った動機ですが、カフェに1人で来ると他人の話を盗み聞きできて面白いなと感じたからです笑

盗み聞きは良くない表現ですね(^^)

会話に無言で参加しています！

聞いた話をいくつかピックアップすると、

・40そこそこであろうおっちゃんの転職的な面談（？）

・席に座るなり、終始無言のカップル（楽しいのか、、、？）

・MacBook開いて物凄いスピードで作業するガチの人（会話ではない笑）

などなど。

暇人ですね。僕(^_^;)

200円のコーヒーで何時間でもいられる良カフェより、、、

さて、光について勉強します。

LASER（レーザー）は

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

のAcronymですね(^^)

出てくる光は完全偏光だそうで。

2016 09 09 金曜日

作用・反作用

ニュートンの運動の法則の内、2つは中学校の理科で習います。

慣性の法則と作用・反作用の法則。

もしも慣性の法則がなければ、交通事故はなくなるのになとか考えてみたり。

今回は、最近思うことが作用・反作用だなぁと思うことがあるのでこちらに焦点を当ててみたいと思います。

さて、作用・反作用の法則を復習すると、

運動の第3法則（うんどうのだいさんほうそく、英: Newton's third law）は、力が相互作用によって生じるものであり、一方が受ける力と他方が受ける力は向きが反対で大きさが等しいと主張する経験則である。作用・反作用の法則（さよう・はんさようのほうそく）とも呼ばれる。（Wikipediaより）

噛み砕くと、自分の拳で人を殴れば自分の拳も痛みを感じる。

って感じですかね。嚙み砕きすぎかもしれませんが笑

最近学んだことがありまして、

作用・反作用の法則は日常生活にも当てはまるなぁと。

人に良いことをすれば、なにかしらの形で自分に良いことが返ってくるし、

人に悪いことをすれば、なにかしらの形で自分に悪いことが返ってくるなぁ。と。

これは仏教の言葉にもあるそうで、

’’自業自得’’や’’’因果応報’’がそれに当たるそうです。

自業自得は悪い意味で使われるようなイメージを持っていましたが、別にそんなことはなくて、言葉の通りなようです。

自らの業（行い）から自らが得る。

言われてみればそんな気がしませんかね。

因果応報は、

因（原因）に応じた報いが果（結果）として起こる。

そんな気がするというか、けど信じがたい気もするというか。。。

結局のところ、信じる信じないはその人次第ですね(^_^;)

僕は半信半疑ですが、信じてみようかなと思ってみました。

要約すると、

自分が誰かに良いことでも悪いことでも何かする（作用）と、誰かが自分に何かしてくれる（反作用）が、自分が良いことをしていれば良いことが返ってくるし悪いことをしていれば（略）

ってことですね。

この思想によれば、どんどん良いことをしていこう。と感じることと思います。

もちろんその通りですが、一方で、次のように考えることも出来ます。

自分に何か悪いことが起きた時、

おそらく、多くの人はこの時、マイナスの気持ちになるでしょう。

ここで、こう考えることができると思うのですが、自分に悪いことが起こるということは、過去に自分が行った悪いことの反作用が起こったのではないか。と。

もう少しつっこむと、自分に悪いことが起こったということは、過去に自分が行った悪いことを精算できているのではないか。と。

そう思うと、悪いことが起こるのも、仕方ないというか納得がいくかなとおもいます。

さぁ、悪いことをやめて、良いことをしていこう。

とできればいいのですがなかなかうまくいかないのが人間。

難しいですね(^_^;)

善処していこうと思います！

作用・反作用の法則という物理の法則が仏教の教えに共通点があり、面白いなあと感じたので記事にしてみました。

2016 09 09 金曜日

自己紹介＋α

とりあえず自己紹介。
公開できる範囲で、、、笑
自分を一言で表すなら理系の院生。
身長は3桁の素数（これお気に入り笑）

First, I introduce myself as far as I can say...
I express myself in a single phrase; student in the science and engineering majors.
I am 181cm tall. 181 is one of three-digit prime number. This is my favorite.

今年から大学院生になりました。去年までは大学生。
何か変化があったかと言われると、圧倒的に自由時間が減りました（ ｉ _ ｉ ）
あとは、物の見方（物理）が変わって、ミクロな視点を持てるようになったかなと思います。なにかって、身近な物理現象を原子や分子のレベルで考えてみると面白かったり。
わかりやすい（個人的に）例を挙げると、水はなぜ蒸発するのか。
水の沸点は100度、と学校で習いました。沸点とは液体が期待になる温度のことで、例えばお風呂は40度程度のお湯かと思いますが湯気が立ってると思います。あれ？気化してる、、、？となりますね(^^)学校の先生は嘘をついていたのか？国という背後の組織に圧力を受け、子供達に嘘の情報をさも常識かのように教えていたのか？！

話それましたね笑
沸点の正しい意味がわかれば解決ですね😏
しかし、論点はそこではなくて、、、笑

40度のお湯で考えてみましょう。
40度ってあったかいですよね。あったかいというのを物理っぽく言うとエネルギーを持ってるってことです。
ここで予備知識として、止まってるように見える水（液体）や空気（気体）は分子レベルで見るとものすごい速さで動いてます！ただ、それぞれの分子がランダムな方向に好き勝手動くもんだからマクロに見ると、ならされて止まってるように見えるって感じですね。
あと、気体と液体の違いって、異なる分子間の距離ってことも大事です。

さて、お風呂に帰りましょう。
上の話を踏まえると40度のお湯はエネルギーを持っていて、水分子が動き回っているようです。
水面付近で動く水分子の気持ちになってみましょう。40度のエネルギーがあるので上機嫌に仲間と一緒に暴れています。ある瞬間、調子に乗ってしまい、勢い余って水面から空気中に飛び出してしまいました。飛び出した勢いでどんどん水面から離れていきます。もう、仲間（お湯）の元へは帰れそうにないです。。。バイバイ、みんな、僕は湯気（気体）になるよ。

蒸発物語、ここに完結。

意義あり！！！湯気は気体ですか？？？

今回はこの辺で。この記事で何か伝わるものがあれば幸いです(^^)

2016 09 08 木曜日