2000年10月29日(日)

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加速度の測定11

データの整理

 昨日新幹線に乗ってとれたデータを整理する。撮影したビデオを見ながら、1秒ごとに加速度計の表示と速度計の表示を読み記録していく。最近のデジタルビデオでは、コマ送りをすると、30分の1秒に1コマでも記録できるのであるが、膨大な時間を必要する。今回は1秒ごとに記録したのであるが、盛岡〜一ノ関の間を録画していれば、45分ぐらいであるが、1分60回で45×60=2700回を記録することになる。1回の記録に3秒から10秒かかる。今日は朝からはじめて午後4時までビデオとにらめっこであった。

 デジタルビデオで録画すると、画面にカウンターが出る。録画開始からの時間が○時間○○分○○秒○○と出る。今回は速度計の前に加速度計とデジタル時計とを並べて一緒に録画してある。カウンターの時間と時計の表示は、録画開始から終了まで全然ずれがなかった。画面を見て、読み取ったデータをエクセルに入力していく。時間・加速度・速度と並べて入力していった。

 これが、今回使った機材、ノートパソコン、デジタルビデオカメラ、加速度センサー、デジタル式加速度計、デジタル時計、それから、取れたて通信マスコットのふくろう君たち。このふくろう君たちに名前をつけてもらおうかな・・・


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加速度の感覚

 速度・加速度という量は、自覚することが難しい量だと思う。小学校で勉強する順序を考えると、まず「外延量」と呼ばれる 長さ・広さ・重さ というものを学ぶ。これに対して速度や加速度という量は、内包量と呼ばれている。小学校の算数の時間にこの内包量はどのように指導されるのか・・・。例えば、「人の混み具合」を、「単位面積あたりの人数」あるいは、「一人あたりの面積」というものを計算して比べるもの。これは、ある面積に人が局在しているものを等間隔に、・・・一様に・・・ならべ直してくらべているもの。「速度」も、同じように、「単位時間当たりに進んだ距離」を計算したものとして導入される。これは、ある時間にふらふらと動いているものを、一定の動き方に平均化したときの状態を考えることになる。距離は目に見えるが、一方の時間というものは、目に見えない。なかなか捉えどころのないものである。

 速度と加速度について、上のような方針で説明したのが、
  加速度の測定1
  加速度の測定2
  加速度の測定3
の中にあるので、もう一度見てほしい。

 しかし、その一方で、最近ではどこの家庭にも自動車が普及しており、生徒たちは小さい頃から「速度計」を見慣れており、体で感じる速度とそれを表示する速度計が身近な体験としてあるので、「最初に速度ありき」ということも容易に受け入れやすくなっているようである。その一方で「加速度」については、相変わらず分かりにくい。そもそも「加速度」とは・・・と、しばらく説明を要することになっていると思う。このことは、自分自身についてもいえることである。私が理解している加速度は、体験を伴わない、頭だけで理解したものであった・・・と、今回の作業を通して痛感している。

 「加速度計」というものが私の目の前に現われて、これを使って測定をし、そのデータを整理しながら、これまで経験できなかったような「加速度」についての感触を味わえた。それを、なんとか説明したいが、うまく説明できる自身がない。なんとか、多くの人にやってみて欲しいものである。

 データの整理には、まだなお時間を要するので、詳しいデータはまた別の日に・・・


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