なんとなく実験しています

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日々のアウトプット、メモ帖、備忘録として

※正解は一つではないです。選択肢の一つとして参考にしていただければと。

気柱の共鳴実験(ver水を使わない)

物理実験で定番の『気柱の共鳴実験』

 

ざっくり言うと、「音叉を叩いて振動させ、気柱管内の共鳴点を見つけ測定し、そこから音叉の振動数を求めていく」という実験。

 

<ポイント>

①音速(V)

②波長(λ)

③振動数(f)

 

<使用する装置・器具>

①気柱共鳴装置

②おんさと槌(たたき棒)

③温度計

水を使わないタイプの気柱共鳴装置です。

水を使わないので準備も片付けも取扱いもラクラク、保管スペース(約1mほど)も取りません。金額も半分くらいで購入できます。

 

<実験>

おんさを叩いて振動させ管口の付近にかざし、ピストンをスライドさせて共鳴音が一番大きくなるところを測定していきます。(第1共鳴点、第2共鳴点、できたら第3共鳴点)

youtu.be

 

 

実験現場の温度の測定し、第1、第2共鳴点から波長λ(ラムダ)を求め、振動数を求めていきます。

 

※振動数の異なるおんさ(各班にそれぞれ配布)

 

 

<確認>

ipadにアプリをダウンロードして測定。

気柱の共鳴装置を使って得たデータから導き出した振動数と、比較して誤差を確認しましたが、各班で異なるため生徒も盛り上がりました。

 

いろいろな周波数を測定するアプリがあってびっくり。他校の助手さんに教えていただきましたが、とても役立ちました。

振動数と周波数の違いもipadで調べる生徒もいて、ICT活用しているなあと実感しました。

 

私は「Analyzer」という無料アプリを入れてみました。(評価は低かったのですが・・・)画面はこんな感じ↓。

周波数カウンターと比較しても誤差はなく驚きました。

 

 

<考察>

なぜ温度を測定するのか、管の太さは影響するのか、第一共鳴点と第二共鳴点の距離の関係、開口端補正など。

習ってきたことばかりのはずですが、知識と結びつけることはなかなか難しいようです。

 

 

<過去実施(水を使う気柱共鳴装置)はコチラ↓>

canacana44.hatenablog.com

 

実験器具のトリセツの整理

実験室の片付けをしていると、実験器具の「使用説明書」「取扱説明書」(トリセツ)があちこちに。

 

自宅でも家電などのトリセツ保管に四苦八苦していますが、片付けに挑戦しました。

 

分厚いファイルが3冊も・・・

他にも引き出しやいろいろな所に点在していたので、まずは必要なモノをピックアップし、実験室ごとに分けてファイルしました。

 

 

<片付けの記録>(一部ですが・・・)

 

◇複数冊あるトリセツ

2冊ほど保管し、あとは処分しました。

計量器具や顕微鏡、計算機など10台以上購入したときのトリセツや保証期間が過ぎた保証書など。

 

◇現有しない機器設備のトリセツ

実験室を片付けて機器の状態を把握できたので、現存しない実験器具や設備はすぐにわかり、簡単に仕分けることができました。

 

「冷蔵庫」のトリセツ

買換えたため現在のトリセツは保管し、前のモノは不要なので処分しました。

処分前に「ナショナルブランド自体、2008年にパナソニックに変更になっているし、冷蔵庫のデザインも昭和レトロまではいかなくても平成初期くらいのもの?30年くらい前?そんな古くないかな?」と懐かしむので捗りません。

 

 

「加熱分解装置(窒素定量装置KN-1用)」(島津理化器械(株))

タンパク質分解液を作る装置のようです。

中は手書き・・・ガリ版印刷のような仕上がりしてた。

 

「GSガス発生器」(島津製作所科学器械部)

一見してわかる古いトリセツ。島津製作所の沿革を見ると、器械部が独立したのは昭和44年なので、それ以前のものとわかります。50年以上前の器具のトリセツ・・・

写真の所は切り抜いて貼ってありました。中を見ると水素や硫化水素などの気体を発生させる装置のようです。

 

判断の困るものもあり、とりあえず保管してそのうち状況をみて処分するか決めようとしたトリセツもありましたが、かなりスッキリ片付きました。

理振の実験器具たちを整理する

実験室を片付けていると、理科教育振興法に基づいて購入された実験器具がいたるところに。

それらの実験器具・設備には三角形の「理振シール」が貼られているのでひと目でわかります。

 

理振シールが貼られた実験器具などは、国庫補助金を活用して購入されたものなので台帳管理(理科教育設備台帳)され、毎年報告しています。

処分する際も手続きが必要になるので、台帳管理している事務室などと連携して行いますが、いろいろな問題が発生しています。

 

文部科学省のHPにも問題点などの報告がされています。昭和28年に制定された理科教育振興法に基づいている事業ですが、時代とともに理科教育、実験なども変化している中で設備基準の見直し検討会が行われ、理数教育の振興の必要性、方向性、改善点などが報告書としてまとめられています。


www.mext.go.jp

 

「今後の理科教育等設備の整備の在り方について」のなかの「台帳管理の適正化」問題は、片付けをしている今まさに直面している事案で、理振台帳と現有する器具などの不一致が生じてしまっている状況でした。

不一致が起きると予算時期や補助の限度額が台帳の金額に影響があるため、時代に合わせて新しいものを購入したい時に困ることに・・・

 

ということで、どうせ片付けるなら台帳の確認もしながら!!と意気込んで始めてみたものの、過酷な状況に後悔しつつ整理完了しました。

 

ということで、自己満足の奮闘の記録・メモです。

 

①古い器具

歴史ある学校なので、昭和30年代の理振シールが貼られた器具が多数あります。

現在も活用されている器具などは問題ないのですが、理振シールがあるというだけで壊れている、または部品が欠けていて使用不可(サポート期間が過ぎていて手に入らない)、使用に耐えないものなのに台帳には残っている、新たに買換えたため使用していない、などの場合は問題です。

手続きをして台帳から削除した上で、使用不可の器具・設備の処分をするのですが、確認してみると、現有する器具・設備のうち約80%が昭和のものでざっと30年以上前に購入されたものと判明し作業は難航、かなりの労力と時間を要しました。

 

②理振シールの劣化・不備

年数の経過で理振シールが破損したり、記載なしや文字が滲んでしまって判読不可になってしまっていたり。

 

 

③理振シールがない

台帳に記載があっても、「理振シール」が貼られていないものもあります。使用しているうちに剥がれてしまったのだろうと推測。

片付け中に棚からは剥がれ落ちたであろう古い理振シールたちが出てきました。

 

④台帳にあるが、現物がない!

これが一番困る事態です。

事務室の方に購入した年代を台帳から辿ってもらったところ、昭和時代の台帳は手書きで毎年更新していたため、ある年度で転記ミスしてズレてしまっている項目などは難航しました。

 

百葉箱は台帳記載はあるけれど、校庭を探しても現物は見当たらず。木製のため長い年月の経過で朽ち果て撤去されたと思われます。

理振シールが剥がれてしまった後に破損して知らずに処分してしまったなど考えられますが、すでに約40年以上経過しているものばかりで諦めの境地です。

 

⑤現物に理振シールはあるが、台帳にはない!

いくつかの吸引ろ過ビンに昭和30年代の理振シールはあるけれど台帳にはなく、圧力をかけて使用するガラス器具なので、耐久性と安全を考えたら使用できないため理振シールをはがしました。



◇結果

理振台帳と現有する器具たちをつき合わせ、理振シールも新しく事務室に作成していただいたので貼り直しました。

また、理振台帳も事務室に協力していただき、ある程度整理することができました。

 

こまめに器具の管理や耐用年数なども考慮しながら更新していけたら理想だなあと思いますが、なかなか難しい現状です。(だから不一致が生じて問題になるのですが・・・)

事務室の多大な協力(古い帳簿の確認や、廃棄申請書など諸手続き)がなければ整理できなかったので本当に感謝しています。

 

 

◇理振シールの変遷(適当ですが・・・)

昭和30年頃は紙シールだったようです。一番下の段はNOなんですね。



昭和40年頃は黄色のシール 紙から進化して保護シールに。

 

昭和50年頃 銀色の保護シール。

 

平成になると、一番下の段が変わってNOから器具の名前になっています。

 

◇レア理振シール?

青色の理振シールです。

以前にこのシールの意味を教えてもらったのですが忘れてしまいました。

 

約1年ほどかけて隙間時間にコツコツと、無理ない範囲で行いました。

昭和30年代のものでも現役の器具もあるので、確かめながら整理できたのはいい経験になりました。