壁や天井を走り回るラジコンカー

タカラトミーから「エアロスパイダー」というラジコンカーが10月30日に発売されるそうです。価格は4725円。

タカラトミーのエアロスパイダーのページ
http://www.takaratomy.co.jp/products/aerospider/

一見、普通のラジコンカーなのですが、名前が示す通り、なんと壁や天井に張り付いて走るそうです。

下記のURLで動画を見ることができます。
http://www.takaratomy.co.jp/products/aerospider/aerospider-garigari01.wmv

ラジコンカーのボディを見るとわかりますが、ファンがついています。このファンを回転させることによって、シャーシの下部を陰圧状態にすることによってダウンフォースを作り出し壁や天井に張り付くのだと思います。電池の消耗に伴いファンの回転数が落ちると、さすがに天井には貼りつけなくなって落下するようですが、時間を見計らって遊ぶことはできそうです。コースを壁に描いて走らせるというのも面白そうです。

このスパイダーカーを見て思い出しのが、1978年のF1のレースの出来事。ブラバムBT46/BというF1カーがスウェーデンGPに初出場したときのことです。ドライバーは1975年、1977年にワールドチャンピオンの座を手にしていたニキ・ラウダ。1977年までフェラーリで、1978年からブラバムに移籍していました。

このブラバムBT46/Bには大きなファンが取り付けられていました。このマシンは初出場で初優勝しました。もちろんドライバーの腕も関係していたと思いますが、ファンのおかげでマシンが安定したのは間違いありません。当初は誰も気がつかなかったのですが、ファンで砂が舞い上がっているのがわかり、ファンの本当の目的がばれたのです。ラジエータのファンという説明でしたが、接地力を高めてマシンを安定させる目的があったことは間違いありませんでした。

この１勝は認められましたが、次のレースから出走禁止となりました。

いきなり登場して、いきなり優勝、いきなり引退となったマシンです。

1978年はJPSロータスのマリオ・アンドレッティがワールドチャンピオンとなりました。

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生体認証

　ヒトの個体差のある生体情報を利用した個人認証。バイオメトリクス認証ともいう。

　指紋、静脈虹彩など個体差のある身体的特徴を利用したものと、筆跡や目の瞬きなど個体差のある行動パターン（癖）を利用したものがある。

　従来から個人認証はカードや暗証番号（パスワード）などを利用したものが主流であるが、この方法では紛失や盗難で他人に悪用されたり、忘却によって本人が利用できなくなるなどの問題がある。生体認証は個人に特有な情報を使っているため、従来の認証より安全性と利便性が高い。

　現在もっとも復旧している生体認証は指紋認証である。コンピュータや携帯電話などの電子機器で広く利用されるようになってきている。金融機関のＡＴＭでは指先の静脈パターンと手のひらの静脈パターンを利用した２つの方法がある。安全性は高くなったが、普及率が低い、２つの方法に互換性がないなどの理由から利便性に欠かる面がある。

　生体認証は利用する生体情報によっては装置が誤認するものもある。また、生体情報が複製される可能性もある。指紋などは型を取れば簡単に複製することができる。生体情報が複製されると、その生体情報が使えなくなってしまうという問題がある。そのため、複数の生体情報を使ったり、パスワード入力を併用したりすることで安全性を高めている認証システムもある。バリアフリーなどへの取り組みといった課題もある。

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飛行機雲が出ない

いつもと同じぐらいの高度を飛行機が飛んでいますが、飛行機雲ができていません。

飛行機雲がどうしてできるのかは以前に「飛行機雲はどうしてできるの？」という記事にまとめました。

飛行機雲が現れないということは、飛行機の排気ガスに含まれている水蒸気が、液体の水や氷にならずに、水蒸気のままいられるということです。それはどういう状態かというと、上空の空気に含まれる水蒸気の量が少ないときです。寒い時期は乾燥しやすいわけですから、今頃は飛行機雲を出さないで飛んでいる飛行機を見かけることが多いのですね。

この写真は「飛行機雲はどうしてできるの？」に追加しておきます。

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ステンレスが錆びにくいわけ

　流し台や調理器具に使われているステンレスは錆びにくいし、手入れも簡単なので、さまざまな調理器具に使われています。

　ステンレスは鉄を主成分とした鉄とクロムやニッケルとの合金です。一般的にはクロムが１１パーセント以上含まれるものをステンレスといいます。ステンレスはステンレス・スティールの略です。ステンレスはステン（錆び）とレス（否定）で「錆びない」、スティールは「鋼」という意味です。実際には、ステンレスも手入れをしっかりしないと錆びてしまいます。むしろ「錆びにくい鋼」と言った方が的を射ているでしょう。

ステンレスの表面には、酸化クロムでできた化学的に非常に安定な極めて薄い酸化皮膜ができています。この膜がステンレスを腐食から守っているのです。ステンレスはクロムの量が多いほど酸化皮膜を形成しやすく、より安定になります。この酸化皮膜の形成に１１パーセントのクロムが必要になるのです。

錆に対してさらに強くするために、ニッケルを加えて、ステンレスの結晶構造を変えたものなど、色々な種類があります。ステンレスが錆びてしまったときには、ポリウレタンフォーム（スポンジの裏面）や目の細かいスティールたわしなどでこすって錆を取り除いた後、乾いた布で拭くと良いでしょう。

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ライターの火がつく瞬間

ライターの石から火花が出て、それがガスに着火して、炎となる瞬間をハイスピードカメラで撮影したものです。 火花がなくなる頃に炎が出るんだ・・・

Slow Motion Lighter

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光っている電球が割れる瞬間

光っている電球が割れる様子をハイスピードカメラでとらえたビデオです。

Highspeed video of a exploding light bulb

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ポップコーンができる瞬間

ポップコーンができる様子をハイスピードカメラでとらえたビデオです。

High speed video of popcorn kernel popping at 5,400 fps

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無限遠にある物体は凸レンズでどのように実像を結ぶか

▼点光源から出る光はどのように伝わるか

　物体の１点から出る光は四方八方に広がります。下の図は点光源から出る光の波の広がりを簡単に示したものです。

　光の波の広がりから、波の進行方向に切り出した直線が光線です。点光源から出る光線を青い線で示したました。この波の広がりが無限遠まで届くとき、同心円状に広がる波面はほとんど平面になります。地球は大きな球体なのに、地面が地球上で生活する私たちにとって平面であるのと同じです。図からわかるとおり、無限遠では点光源から出て四方八方に広がる光線は平行となります。

▼物体が凸レンズから有限距離にあるときにできる実像

　上の図の点光源が凸レンズから有限の距離にある場合は、点光源から出る光線は、それぞれ角度をもった光線として凸レンズに入ります。。下図の青い光線が上図の点光源から出る青い光線に相当すると考えてくだ
さい。下図の物体は点光源ではなく、ある大きさをもつ物体にしてあります。物体の上端から出る光線を緑色の線、物体の下端から出る光線を赤色の線で示しました。物体の実像（倒立像）が焦点の外側にある像面上にできることがわかります。

物体が有限の距離にある場合の実像のできかたは、中学理科や高校物理で学ぶ凸レンズでできる像の作図と同じです。一般に下記の３つの光線を使って作図を行います。

①光軸に平行な光線は凸レンズの後側の焦点を通る
②凸レンズの中心を通る光はそのまま直進する
③凸レンズの手前側の焦点を通る光線は光軸に平行に進む

▼物体が凸レンズから無限遠にあるときにできる実像

物体が凸レンズから無限遠にある場合、点光源から出る青い光線は平行光となってレンズに入ります。この場合、物体が凸レンズから有限距離にあるときとは、実像（倒立像）のできる位置が変わります。

下図の青い光線が最初に示した図の点光源から出る光線に相当すると考えてください。青い光線は光軸に平行に凸レンズに入り、焦点に集まります。物体の上端から出る緑色の光線と下端から出る赤色の光線は、それぞれ傾きのある平行光としてレンズに入り焦平面上の１点に集まります。

　赤・緑・青の線は焦平面を過ぎると、２度と同じ位置に集光しません。ですから、実像（倒立像）のできる位置は焦平面上になります。すなわち、像ができる面と焦平面が一致することになります。実像が焦平面と同じ位置にできても、実像は倒立像になることがわかると思います。

　カメラのレンズがフィルム面に結ぶ実像などは、前述の中学理科や高校物理で学ぶ実像の結び方とは違うので注意が必要です。

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賞味期限と消費期限の違い

　食品のラベルに賞味期限や消費期限が印刷されていますが、賞味期限と消費期限の違いはなんでしょう。

　賞味期限は、食べ物をおいしく食べることができる目安としての期限を意味しています。ですから、賞味期限が過ぎてしまったからといって、食品が食べられなくなるわけではありません。商品のパッケージに記載されている決められた方法で保存されている限り、賞味期限まではおいしく食べることができます。賞味期限がつけられるのは、劣化の進み具合が比較的おだやかな食品で、清涼飲料水、冷凍食品、レトルト食品、インスタントの麺類などがあげられます。賞味期限は、あくまでも商品を未開封の状態で、決められた方法で保存した場合のものです。商品の口を開けてしまうと無効です。

　消費期限は、食べ物をその期日までに食べなければならないことを意味しています。　消費期限は、肉や刺身、コンビニのおにぎりや弁当などのように傷みの早い食べ物に印刷されます。消費期限を過ぎると、食品が腐ったり、変質したりします。また、食品添加物がある期間で変質し、健康に害を及ぼす可能性がある場合にも消費期限の記載が義務づけられます。ですから、消費期限を過ぎたものは食べてはいけません。

　賞味期限や消費期限は、食品衛生法や農林物資の規格化及び品質表示の適正化に関する法律（ＪＡＳ法）で、その表示が義務づけられています。

　食品の製造メーカーでは、その食品に望ましい保存方法だけではなく、さまざまな条件下で保存した場合での食品の変質などを調べて、賞味期限を設定します。賞味期限を過ぎたからといって、すぐに食べられなくなるというわけではありませんが、味が変質したり、劣化が始まっていますので、なるべく食べないようにしましょう。

　消費期限は食べ物が腐ったり、変質したりする期限で決まりますので、製造メーカーでまちまちということはありません。消費期限は、製造・加工日から、おおむね五日以内とすることが法律で定められています。

いずれにしても、賞味期限や消費期限で重要なことは、食品が指定された方法で保存されていることです。

賞味期限が消費期限に変わるものもあります。たとえば、肉は生ものですが、工場で熟成され、出荷された直後は、１ヶ月ぐらいの賞味期限がつけられます。スーパーや小売店に入荷すると冷凍庫に保存されますが、パッケージにつめて店頭に並べる時点で消費期限がつけられます。消費期限１日前になると、安売りが始まりますね。売れなかったものはお惣菜の材料などに使われるそうです。

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逃げ水のしくみ

　ろうそくの炎や電熱器の上側に見える景色がゆらゆらと揺れて見えることがあります。また鍋に入れた水をガスコンロで暖めていくと水がもやもやと揺れて見えます。これらの現象は、空気や水が暖められて密度の薄い部分と濃い部分ができ、光が屈折して進む方向が変わるために起こります。夜空にきらきらと輝く星が瞬いて見えるのも大気がゆらぐためです。下の写真は飛行機のエンジンから出る熱い排気ガスで、景色が揺らいでいる様子です。

　逃げ水は、暑い晴れた日に直線道路を自動車で走っていると、前方に水をまいたような影が見える現象です。しかし、たとえ自動車でその影に向かって追いかけても、その影に近づくことはできません。

下図は逃げ水が起こる仕組を簡単に示したものです。太陽光で道路が熱せられると下方の空気が熱せられて空気の密度が小さくり、上方の空気との間に密度の勾配ができます。そのため遠くにある物体（図では前方を走る自動車、建物や立木などの場合もあります）から出た光は、空気の層で図のように屈折して目に届きます。そのため、光がやってくる延長線上にあたかも水をまいたような影が見えるのです。同じ物質でも密度が大きいところと小さいところでは光の屈折率が異なります。そのために本来は物体がないところに物体が見えるのです。

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