元祖 [熱の実験室] 第16回 - たまごの実験-その3

「熱の実験室」のコーナーでは、熱を利用した身近な実験を行なっています。  

  第16回(2004年4月)の実験

 今回の実験は、ふたつあります。ひとつ目は、たまごを回転させて遠心力を加えて加熱する、「遠心分離たまご」で、ふたつ目は、上半分を冷やして下半分を加熱する、「頭寒足熱たまご」です。
 なお、今回の実験はあまり面白くないと思いますので、忙しくないひとだけ、お付き合いください。

 ● 今回のテーマ(遠心分離たまご / 頭寒足熱たまご)

 ● 遠心分離たまごを作る準備

たまごの直径:φ46mm
 たまごを回転させると、遠心力で中身の重い部分が外側に寄るはずです。

● たまごを回転させる
 1分間に約3000回転(3000rpm)のモーターを使用し、たまごを回転させます。電圧調節器を接続して、回転数を調整できるようにしました。
 まず、モーターの回転軸に容器を取り付けて、たまごを中心付近に固定して回してみましたが、バランスが悪くてたまごが振られ、回転数を上げることができません。無理すると、たまごがジャンプして飛び出してしまいました。しっかりした固定冶具を作らないと無理だということがわかりました。
 そこで、たまごの直径より少し大きい内径の金属パイプをモーターの回転軸にしっかり取り付けて、3000rpmでも振れないようにし、たまごには薄い紙を巻いてガタツキがないようにして、金属パイプに入れました。これで、たまごを3000rpmで回すことができるようになりました。

● たまごを加熱する。
 普通はお湯に入れて加熱しますが、3000rpmのたまごでは、お湯が飛び散ってしまうだろうし、抵抗で回転数が下がる、モーターを防水するのが大変そう、など問題があります。そこで、熱風を使用することにしました。図のように、タマゴが入った回転パイプをダンボール箱で囲んで、熱風発生機で横から熱風を入れます。
 熱風発生機は、コントローラー付で小型の、HAP4030を使用しました。