January 22, 2019

Happy new year everyone. Winter break is over and our students all returned in one piece. I am most happy as a teacher that they enjoyed a fruitful vacation, Christmas and New Year's.

I am in charge of Physics at ICT. So, I would like to introduce the experiment we conducted in class last week. Currently, we are studying circular motion. Last week, we conducted an experiment to find the formula of centripetal acceleration using a conical pendulum. I asked Ise sensei (who is skilled at making machines) to help me build the contraption for the experiment. It still took a whole day to build between the two of us. Changing the voltage applied to the motor of this homemade machine changes the angular velocity, which changes the vertical angle of the cone created by the rotating spindle… I guess that's enough complicated lecture. In the experiment, I asked students to measure the spindle's rotation period and the vertical angle of the cone. From their data, we calculated the centripetal acceleration, which was only off by 3% of the theoretical value. Great work! The error of my results when testing the experiment before the class was 6%, so I must admit younger students have better reflexes and are more accurate with a stopwatch.

My aim for this experiment was to have students to experience the formula we learned in earlier classes through actual physical phenomenon. How far my intention actually reached the students is beyond my knowledge. As for me, I was worried if the contraption would work properly at first. However, I was finally relieved when, after many trial and error of changing the material and shape of the spindle and rearranging the rotation unit, we finally made it work. I learned a lot from this class, even as a teacher. As always, physics, the connection of reality and theory is a profound subject.

Meguru Ito

2019年1月22日

新年あけましておめでとうございます。冬休みが明けて学生たちもみんな元気に帰ってきました。クリスマス、お正月と学生のみんなが有意義な時間を過ごして戻ってきたことが教員としては何より嬉しいことです。

私は物理を担当していますので、先日授業で行った実験について紹介したいと思います。現在、物理では円運動について学んでいます。そこで、授業で解説した円錐振り子を使って向心加速度の公式を導き出すという実験を行いました。実験器具は私が機械加工の得意な伊勢先生に手伝ってもらいながら１日がかりで製作しました。手作り感満載なこの装置ですが、モーターにかかる電圧を変えることで角速度が変化し、それによって錘が回転する円錐の頂角が変化し・・・、と難しい説明は要らないですね。実験では学生達に錘の回転周期と円錐の頂角を測定してもらいました。そして、そこから導き出される向心加速度を計算した結果、理論値から誤差３％という、素晴らしい結果が得られました。事前に自分でやった際には誤差は約６％だったので、やはり若い学生の方が反射神経がいいので、ストップウォッチの測定精度も高いようです。

この実験を通して、学生達には授業で学んだ公式が実際の物理現象に現れていることを体験して欲しかったのですが、さてさてどれ程こちらの意図が伝わったことでしょうか。私自身は実験装置の製作過程において、最初は予想通りに動いてくれない振り子に焦りましたが、振り子の素材や形状、回転部分の機構を工夫しながら、最終的にはちゃんと動くものが完成してホッとしました。それと同時に、教員であっても気づかされる点が多かったことが印象に残っています。やはり、現実と理論を繋ぐ物理は奥が深いですね。

伊藤周