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2010-01-31[n年前へ]

手描きシミュレーションで「歩くモアイ」を計算してみる   share on Tumblr 

 受動歩行による、「歩く(イースター島の)モアイ」を作る、という「受動歩行を用いた「歩くモアイ」の作り方」が新鮮だったので、タブレットPC上で動く(タブレットPC上でなくても動きます)「手書きの「ピタゴラ・シミュレータ」」を使って歩くモアイ・シミュレーションに挑戦してみました。それが下の二つの動画です。傾いた地面を作り、木の支え棒と石のモアイ像を作った上で、支え棒とモアイ像の上部を固定し、重力場を適用させ、シミュレーション計算を行っています。

 チョコチョコっと描いた条件では、受動歩行動作を行うようなシステムに上手くできないせいでしょうか、なかなか「歩くモアイ像」シミュレーション計算にはなりませんでした。今のままでは、弾性で跳ねつつ動くモアイ像になってしまっています。

 しかし、手書きで物理シミュレーションを簡単にすることができる、というのはやはり楽しいものです。いつかきっと、古代イースター島のモアイを手元のPCの中で歩かせてみよう、と思います。

2010-08-01[n年前へ]

免許更新時に配布される「交通の教則」で「安全運転の物理」を学ぶ!?  share on Tumblr 

 先日の「事業仕分け」で話題になった、隠れたベストセラー「交通の教則」のページをめくっていると、面白いページに行き当たりました。それは、「5-2 自動車に働く自然の力」で、「車に働く自然の力」について書かれていて、軽く理系心をくすぐられる一節でした。たとえば、こんな風に、交通安全のための「科学」が説明されていくのです。

 (カーブを曲がろうとする自動車に働く)遠心力の大きさは、カーブの半径が小さいほど大きくなり、速度の2乗に比例して大きくなります。
 (追突時の)衝撃力は速度と重量に応じて大きくなり、また、固い物にぶつかるときのように、衝撃の作用が短時間に行われるほどその力は大きくなります。
 例えば、時速60kmでコンクリートの壁に激突した場合は、約14mの高さ(ビルの5階程度)から落ちた場合と同じ程度の衝撃力を受けます。
 制動距離や遠心力などは、いずれも速度の2乗に比例して大きくなります。速度が2倍になれば、制動力や、カーブで車の横すべりや転倒をさせようとする力は、2倍になるのではなく、4倍になります。
 「衝突時の時速」を「ビルから落ちた時の高さ」に対応させて、衝突の衝撃を想像させるイラストなどもあって、で「交通安全の(ための)物理」を実感させられます。

 「いらないからすぐ捨てる」という人も多いらしい「交通の教則」ですが、手渡されてしまったからには、「安全運転の物理」を楽しんでみるのも良いかもしれません。そのページを読むと、意外に捨てられずに家に持って帰る人も多くなるかも…しれません。

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2010-09-17[n年前へ]

坂を登る?ビー玉のナゾ!?  share on Tumblr 

 一瞬不思議に思えるけれど、よくよく考えてみれば当たり前なのか・・・と納得すると同時に新鮮に感じるこということが日常には溢(あふ)れています。そんな体験を、たとえば、「ビー玉」と「箸」で体験することができます。

 2本の箸先をくっつけて「ハの字」状に置きます。日本の箸は先が細くなっていますから、真横から見ると、ちょうど箸が斜面を作っているような具合に見えます。この箸先部分でビー玉を挟むようにビー玉を置くと、ビー玉は一体どうなるでしょうか?

 答えは下の動画のように、ビー玉は(箸の手元側に)転がっていきます。まるでビー玉が坂を登っていくかのように見え、ビックリするかもしれませんが本当です。手元に似たような材料がある方なら、同じような実験をしてみると面白いと思います。



 しかし、よくよく眺めてみると、坂道を登っているように見えるビー玉ですが、ビー玉自体の高さは下がっていることがわかります。一見坂道の「上側」には見えますが、箸の手元側に転がった方が、実はビー玉は「下」に移動していることになるのです。それは、その方向に移動しすると、箸がビー玉の横の高い部分で接し・支えられるようになるために、ビー玉の位置は低くなるのです。そのため、ビー玉は(箸の手元側に)転がっていきます。

 身の回りにあるものを、色々組み合わせて見れば、「身の回りの科学」「日常のマジック」をたくさん楽しむことができるだろうと思います。

坂を登る?ビー玉のナゾ坂を登る?ビー玉のナゾ坂を登る?ビー玉のナゾ






2016-03-21[n年前へ]

北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?  share on Tumblr 

 かつて、「人生で必要な科学は、全てスカートやブラジャーで学んだ!」などとホラを吹いたというか嘘をついたせいで、数ヶ月に一度くらい「スカートがめくれやすい場所や日時を教えて下さい」とTV番組の(しかもまだ企画中の)ディレクタさんからメールが届いたりします。…そんな時のFAQとして、今日は、日本が誇る電脳都市である秋葉原を例にして、その回答例を書いてみることにします。

 単刀直入に回答例を書くと、この季節…まだ北風が吹く初春には秋葉原愛三ビル前交差点辺りが「スカート」がめくれやすいです。たとえば、株式会社ゼンリンが3Dゲーム・エンジンUNITY用に提供している「秋葉原3Dマップ」を3D形状でーたとして出力した上で、さらに流体計算ソルバOpenFOAMに読み込んで(右図はOpenFOAMに読み込む前に3DソフトBlenderで編集している作業画面です)、秋葉原に吹き付ける北風が「通りを歩く人たち」にどんな力を及ぼすかを計算してみたのが次の図です。

 この計算結果例からわかるのは、北から吹く風が秋葉原UDXビルをを経て、秋葉原ダイビルと住友不動産秋葉原ビルの間、秋葉原ソフマップ本店と(交差点対面の)坂口伝熱秋葉原本店(愛三ビル)との間で(実景色の写真は下図になります)、不規則そうな強烈な渦を巻いていることです。

 もちろん、こうした「風の動き」は「周りの建物配置」や「風向き」などに依存します。…というわけで、その「法則」は次回以降に詳しく書いてみることにします。(続:北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?

まだ北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りが「スカート」がめくれやすいです!?まだ北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りが「スカート」がめくれやすいです!? 北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!? 






2016-03-22[n年前へ]

続:北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?  share on Tumblr 

北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!? で行った秋葉原の街中に吹く風の流れを計算した結果を、同じ視点から・同じ構図で見たGoogle Earth(Google Map)の実写画像に重ね合わせてみました。実写風景に重ね合わせながら、コンピュータの中で計算された風の動きを眺めてみると、風の気持ちや心の動き…ならぬ流体の動きが一目瞭然に見えてきて、面白いものです。
 そして、下記のような質問メールの状況における、「危険地帯」が見えてくるような気がします。

 数ヶ月に一度くらい「スカートがめくれやすい場所や日時を教えて下さい」とTV番組の(しかもまだ企画中の)ディレクタさんからメールが届いたりします。…そんな時のFAQとして、今日は、日本が誇る電脳都市である秋葉原を例にして、その回答例を書いてみることにします。

北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?

 こんなふうに、見慣れた街並みの日常風景に(秋葉原を見慣れてる…のは一般的ではないのかもしれませんが)、直接それを見ることはできないけれど・間接的にしかその存在を知ることができないようなものを、実際に眺めることができるようにしてみると、少し新鮮に感じます。

 さまざまな現象をリアルタイムにセンシングして、その計測結果を使ってリアルタイム物理計算を行い、そのシミュレーション結果を実写に重ね合わせつつ表示してくれるVR/AR/MR的な電脳メガネは…あと何年くらい待てば手に入るのだろう?と考えたりします。

続:北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?続:北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?続:北風が吹く初春には、秋葉原愛三ビル前交差点辺りがスカートがめくれやすい危険地帯です!?








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