不思議な物

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2003/03/24 電線
　リフター型のイオンクラフトの電線の部分に別の材料を使ってみました。
用意したのは、ニクロム線、銅線、ステンレス線です。しかし、どれも、太く、しかも、線の太さが不揃いという実験とはいえない、お粗末な条件です。
　銅線は、力が弱く、ニクロム線は、なかなか良い感じです。ステンレスは、線が太すぎて、観測不可能でした。
　この結果から、ニクロム線の細いものがあれば、これまでより、力が上がるかもしれないという感触を得ました。

　また、線にレーザーポインタのレーザーを当てて見ましたが、何も起きませんでした。
　レーザーを当ててみようと考えたのは、レーザーを照射することにより、その部分がイオン化することを期待してのことです。せめて、CD-Rに使われる程度のパワーがあれば、何か変化が起きたかもしれません。

2003/03/17 反重力について考える
　リフター型のイオンクラフトを飛ばしてみました。
大きさは、約３ｃｍ程度の小さなものです。姿勢が安定しないので撮影に苦労しました。
　
反重力について考える
　リフターに関して、反重力として紹介しているページもありますので、それについて考えてみました。
　反重力とは、どのような力なのでしょうか。
１　重力に逆らって働く力。
２　重力に対する斥力として現れる力。磁石のNSの関係のような力。
３　質量を軽減させる現象。Ｆ＝ｍｇ　［ｍ：質量。ｇ：重力加速度］の式のｍに作用する現象。
４　重力加速度を変化させる現象。上記の式のｇに作用する現象。
５　質量、重力加速度以外の部分に関わる力。例えば、摩擦のような力。速度成分により発生する力など。

　１を反重力というなら、プロペラでも、熱気球でも、反重力装置といえそうです。
　２～４であれば、未知の力である反重力といえそうです。一般的には、こちらのことを反重力と呼ぶと思います。期待しているというべきでしょうか。
　５に関して議論しているのを聞いたことはありませんが、２～４よりも、ありえるのではないかと思います。

　私は、実験のほとんどを、左の図のような形式で行っているため、イオンクラフトの推進力が反重力なのかについて、肯定も否定もできません。なぜなら、重力とは、あまり関わりのない方向の力を観測しているだけだからです。反重力を観測するならば、右の図のような姿勢で実験を行わなければならないと思います。（お金と時間があれば、やりたいのですが）

2003/03/10 直列、並列
　リフター型を２段重ねにしたイオンクラフトを作成しました。
イオンクラフトの構造は、電線とアルミ箔の一対のコンデンサとみなせますので、つなぎ方は、直列と並列が考えられます。
　
並列
　並列では、１段のものと大差の無い推進力が得られます。言い方を変えれば、２段にしても、変わり映えしないという感じです。
直列
　単純に、直列に配線を変更した場合、推進力は、ほとんど、失われます。これは、図をみて、明らかなように、電圧が半分になるためと考えられます。
　そこで、電線とアルミ箔の間を狭くして、放電ぎりぎりまで詰めてみました。この場合、多少、推進力は得られますが、１段のものより劣ります。

結果
　今回の実験では、２段にすることにより、推進力が増加することを期待したのですが、あまり、効果はないように思われます。

次回
　イオンクラフトに働く力が、反重力か否かについて、考えてみたいと思います。

2003/03/03 積層型２
　積層型のイオンクラフトを再び作ってみました。バルサ材を使って、しっかりした構造にしました。
　重いためでしょうか。浮上することはありませんでした。

2003/02/24 電極の材料
　イオンクラフトでは、２つの電極にアルミ箔と電線を使うのが一般的です。それでは、アルミ箔同士ではどうだろうかと実験してみました。
　四角の枠を作り、そこに、１mmのアルミ箔と、10mmのアルミ箔を対に並べたのが下の写真です。垂直の姿勢では、力を観測できませんので、できるだけ水平の姿勢になるようにしています。


　結果
　力は弱いものの、1mmのアルミ箔の方向に、それなりの力が発生します。電極の距離は、電線とアルミ箔の距離より短くすることができ、短いときには、電線とアルミ箔の場合と変わらない力が発生するように思います。（正確に測ると違うかもしれません）
　アルミ箔を10mm同士にすると、観測できないほどに弱まります。
　 　このことから、イオンクラフトに力を発生させる要因として、２種類の金属が必要ということではないといえます。また、対になる電極の表面積、あるいは、断面積の比率が、力と関係するように思います。

2003/02/17 積層型
　積層型のイオンクラフトを作ってみました。モノコック構造にしたため、歪んでいます。（笑）
　下の写真のように、アルミ箔を層状にしたイオンクラフトです。力は、 簡易型より弱いように思います。若干重くなっていますし、単純に比較はできないのですが、地面から浮上することができないという点が異なっています。


　足について
　イオンクラフトを地面から浮上させようとする場合、足を付けた方が良いように思います。
　イオンクラフトに電気を流すと、物体に引きつけられる力（クーロン力）が発生します。この力は、物体に近いほど強くなりますから、距離をとるために足があった方が良いと思います。
　また、形状によっては、空気の流れ方により、下向きの力が発生する場合もあるかもしれません。これは、飛行機の浮上原理の逆です。つまり、地表に空気の流れができることにより、そこに引き寄せられる可能性が考えられます。

　今回のイオンクラフトは、吊るしていれば浮上する力があるのですが、足を付けても地面から浮上するだけの力はないようです。たぶん、クーロン力に勝つほどの力がでないのでしょう。

2003/02/10 三角錐型
　三角錐型のイオンクラフトを作ってみました。
　下の写真では、アルミ箔の右側に電線が張ってあり、電気を入れると、右側へ動きます。力は、普通の リフター型と大差ないように感じます。
　アルミ箔の左側に電線を張ると、線の全長が短くなるためでしょうか、力は弱くなります。


　電線を２本にした場合　（ リフター型での実験）
　電線をバルサ材の厚さ２mmの間隔で、２本並べた場合（アルミ箔の端から２本の電線までの距離は等しい）　力は強くなりません。むしろ、弱くなるように感じます。
　次に、6mmの間隔で、アルミ箔、電線２本が水平になるように並べた場合（アルミ箔の端から、１本目は17mm、２本目は23mm）　力は変わらないように感じます。
　電線は、細い方が、力が強くなる傾向があるので、２本にすると強くなるということはないのではないでしょうか。後者の場合であれば、空気をイオン化できる範囲が広がるため、力が強くなっているかもしれまぜんが、見た目は変わりませんでした。

　現在のところ、イオンクラフトが飛ぶ原理としては、イオン化された空気の流れの反力という説が有力に思います。

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