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2010-09-09[n年前へ]

簡単に確かめるlことができる「ブラジル・ナッツ効果」と「シミュレーションによる発生過程」  share on Tumblr 

 ガラスのビー玉を透明なプラスチック・カップの底に入れ、その上にプラスチックでできたBB弾をザーッと思い切り注ぎいれます(右の写真)。そして、おもむろに、そのプラスチック・カップ上面を掌で封をして、上下にシャカシャカ振動させてみます。…そんな風にカップを揺らした後、おもむろに、上面の掌を離すと何が起こっているでしょうか?

 そこには、カップの中に詰まっているプラスチック製BB弾の上に、ビー玉が鎮座しているはずです(右の写真)。最初は下に沈んでいたはずの重いガラス製のビー玉が、軽いBB弾群の上に浮かんでいるさまを見ると、少し不思議に思えるかもしれません。けれど、これは身の回りの色々な「粒」を使って、簡単に確かめることができる現象です。
 大きな粒子と小さな粒子を混ぜ、さらに振動を与えてやると、大きな粒子は上に浮かび・小さな粒子は下に沈んでいくのです。大きな粒子の方が小さな粒子より重かったとしても、(結構広い範囲で)そんな現象が生じるのです。

 この現象は、"Brazil-nut Effect"(ブラジル・ナッツ効果)と呼ばれます。さまざまなナッツが詰まった容器を開けると、ミックスナッツ容器に詰まったナッツ上部には大きなナッツ(ブラジルナッツ)ばかりが集まっている、というのがその由来です。ナッツ容器が運搬中に揺られたりして、いつの間にか上部に大きな粒が浮かび上がってしまう、というわけです。

 下に「ブラジル・ナッツ効果」の「シミュレーションによる発生過程」を貼り付けてみました。「○×だから、こういう現象が起きる」と単純なわかりやすい「ひとこと」では説明しづらい現象ですが、こんなシミュレーション動画を眺めてみれば、こういった現象が起きることも当たり前に思えるかもしれません

簡単に確かめるlことができる「ブラジル・ナッツ効果」と「シミュレーションによる発生過程」簡単に確かめるlことができる「ブラジル・ナッツ効果」と「シミュレーションによる発生過程」簡単に確かめるlことができる「ブラジル・ナッツ効果」と「シミュレーションによる発生過程」






2010-09-12[n年前へ]

"When you look at some aspect of everyday life and ..."  share on Tumblr 

 "Why brazils always end up on top "You do not need to always have great particle physics accelerators to answer the questions of physics," says Dr Nagel.

"This is a perfect example of one of those situations when you look at some aspect of everyday life and it raises interesting questions which defy our intuition."

2010-11-06[n年前へ]

柿ピーを振ると上にピーナツが集まってくる!?  share on Tumblr 

日本食で確かめる「ブラジル・ナッツ現象」Part.1

 大きな粒子と小さな粒子を混ぜて、さらに振動を与えると、多くの場合、大きな粒子は上に浮かび・小さな粒子は下に沈んでいくという現象がおきます。大きな粒子の方が小さな粒子より重かったとしても、そんな現象が生じます。液体の場合には、重いものが下に沈み・軽いものが上に浮かんでくるのですが、粉体の場合だと、小さなものが下に沈み・大きなものが上に浮かんでくるのです。

 この現象は、"Brazil-nut Effect"(ブラジル・ナッツ効果)と呼ばれます。さまざまなナッツが詰まったミックスナッツ容器の蓋を開けると、容器に詰まったナッツ上部には、いつの間にか大きなナッツ(ブラジルナッツ)ばかりが集まっている・・・というのがその由来です。ミックスナッツ容器が運搬中に揺られたりしているうちに、いつの間にか上部に大きなブラジルナッツの粒が浮かび上がっている、というわけです。

 ところで、このブラジル・ナッツ現象を、日本で親しまれているものに置き換えてみるならば、それは一体どんなものになるかを考えてみました。日本で一般的な「異なる形状・大きさの粒が混ざっているスナック」というものは一体どんなものになるでしょうか? ・・・そうです。それはもちろん亀田製菓の「柿ピー」です。柿の種とピーナッツを6:4の黄金比率で混ぜ合わせられ、ポリポリバリバリ食べる「柿ピー」こそが、日本版「ミックスナッツ」のはずです。

 というわけで、グラスに柿ピーをザーッと注ぎ入れてみました。この状態で、グラスの中を覗いてみると、柿の種の中にたまにピーナッツが顔を出しているという程度で、比較的、ピーナッツの存在分布は内側に多いかな、という程度です(ちなみに、袋の中にある柿の種とピーナッツの割合はこんな感じです)。

 そして、この状態から、グラスの丈夫を手で覆い、そして上下振動+回転振動を加えてみました。さながら、お酒を混ぜ合わせたカクテルを作るためにシェーカーを振るがごとく、柿の種とピーナッツが混じり合ったグラスを適当に振ってみたのです。

 そして、おもむろにグラス丈夫を覆った掌を離してみると・・・はい、柿ピーの上部にはピーナッツが集まってきています。グラスの上から覗いてみると半分超くらいがピーナッツになっています。もちろん、グラスを下側から眺めてみると、そこにあるのは柿の種ばかり、という具合です。柿ピーを振ると、何と柿ピーの上側にはピーナツが集まってくるのです。

 柿ピーをグラスのような容器に入れ、隙間が十分にある状態で振動を与えると、ブラジル・ナッツ現象が生じます。隙間が十分にないと柿の種やピーナッツが動くことができなくて、こんな柿の種とピーナッツの分離現象は生じませんから、通常の「柿ピーの包装袋」を振っても、こういったブラジル・ナッツ現象は確認することができません。

 もしも、柿ピーからピーナッツだけを分離したい、と思った時の答えは「グラスに柿ピーを入れて、振ってみる」が答えです。はい、これが覚えておくと必ず役に立つ今日のトクする豆知識です(そんなわけない)。

柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?柿ピーを振ると上にはピーナツが集まってくる!?






2010-11-07[n年前へ]

使い切る寸前の七味唐辛子を使うと韓国鍋風味になる理由!?  share on Tumblr 

日本食で確かめる「ブラジル・ナッツ現象」Part.2

 大きさや形状などが異なる粒を混ぜ、シャカシャカシャカシャカ振り混ぜたりすると、粒が分離して同じ種類の粒どうしが集まります。そんな現象のひとつが"Brazil-nut Effect"(ブラジル・ナッツ効果)です。

 ブラジル・ナッツ効果とまでは言えないにしても、極端な例を出すならば、たとえばポテトチップスの袋を覗いてみれば、ポテトチップスが割れて小さくなった小片チップスが、袋の下の方に貯まっているものです。その一方で、大きなポテトチップスは上の方にあるものです。そんなことは当たり前と言えば当たり前かもしれませんが、こんな風に大きさや形状などが異なる個体同士が分離してしまうということは頻繁に生じます。

 そんなことに関する雑談をしている中で、「そういえば、七味唐辛子もラストの方は細かく赤い唐辛子の粉末だけになる」という話題になりました。七味唐辛子容器から七味唐辛子をパッパッと食べ物に振りかけて、その容器を元の位置に戻すたびに(容器の)下の方に細かい粉末ばかりが残り、その結果、大きな粒が先に使われてしまうだろう、というのです。そして、さらには「七味唐辛子もラストの方は細かく赤い唐辛子の粉末だけになる」ために、使い切る寸前の七味唐辛子を使うと韓国鍋風味になる、というわけです。

 七味唐辛子も日本食の代表的な調味料のひとつです。日本食で確かめる「ブラジル・ナッツ現象」を考えるなら、柿ピーだけでなく七味唐辛子も必須のような気がします。S&Bの七味唐辛子容器をシャカシャカ振って、上下ひっくり返してみたりして、容器中の香辛料がどんな分布になるかを調べてみると面白いかもしれません。

 ちなみに、私愛用のジャンボサイズ七味唐辛子の容器を眺めてみると、容器の下の方には赤朱色の唐辛子粉末ばかりが集まっていました。・・・少なくとも、この使い切る寸前の七味唐辛子を使うと、どんな料理でも韓国鍋風味の食卓になってしまいそうな感じです。・・・あなたの食卓にある調味料の容器を眺めてみてください。そして、その中にどんな風に調味料が詰まっているかを確かめてみるのも、きっと面白いと思います。

 あなたの手元にあるコショウや七味唐辛子や山椒は・・・一体どんな残り方をしていますか?

使い切る寸前の七味唐辛子を使うと韓国鍋風味になる理由!?








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