活動報告

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第18回「府大高専『ろぼっと俱楽部』ロボット企画・2021年度『修了式』」

第18回「府大高専『ろぼっと俱楽部』ロボット企画・2021年度『修了式』」

大阪府立大学工業高等専門学校「ろぼっと俱楽部」メンバー6名(2年・3年生)によるロボット企画を実施した。メンバーが作製した成人身長台のパフォーマンスロボットのデザインコンセプトから動力伝達やマイコン制御等の設計とメカニズムについて説明した後、コントローラーの遠隔操作で動く実際のロボットのダイナミックなパフォーマンスを実演し、高専ロボットコンテスト全国大会3年連続出場の実力を披露した。続いて2021年度「修了式」を行い、所長の川又修一先生(工学研究科 教授)より修了対象者に「修了証」を授与した。

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第17回「コンピュータを使って、確率の奇妙な世界をのぞいてみよう」

第17回「コンピュータを使って、確率の奇妙な世界をのぞいてみよう」

直感で予測した確率と計算された確率の間のパラドックス(直感に反した事実)について、エクセルを用いてシミュレーションした。代表的な「モンティホール問題」では、乱数を用いて「3つの扉のうちの当たりの扉」を設定し、「選択した扉を変えない」「選択した扉を変える」場合に当たる確率を数値実験により求めた。当たりの確率は「扉を変えない」が3分の1、「扉を変える」が3分の2となる結果を確認し、その背後に潜む数学的な解釈を考察した。またクラス内に同じ誕生日のペアがいる確率を求める「誕生日のパラドックス」では、「クラスの人数」を変えながらシミュレーションを行った。

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第16回「府大IRIS(アイリス)企画」

第16回「府大IRIS(アイリス)企画」

府大理系女子大学院生チーム「IRIS(アイリス)」第11期メンバー3名の企画・運営による実験活動「10円玉ピカピカ大作戦~調味料で化学反応を起こそう~」を実施した。古い10円玉表面を、酸を含む果汁飲料や酸と塩分を含むケチャップ、マヨネーズ等調味料で磨く実験。10円玉表面の酸化銅膜の溶け具合をそれぞれ比較し、成分に酸と塩分を含むものを使用すると、塩分による化学平衡の右移動で銅を溶かす酸塩基反応の速度が速まるため、酸化銅膜を速く溶かす原理を学んだ。連携している「堺サイエンスクラブ」受講生(小6生)28名も参加した。

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第15回「静電気の実験」

第15回「静電気の実験」

プラスとマイナス一方の電荷移動による静電気発生(帯電)の現象を視覚化するため、塩化ビニール(塩ビ)管をウール製の布で摩擦した後、塩ビ管の電荷移動(帯電)を箔検電気で確認した。続いて、空き缶を利用した「電気ベル」を作製し、塩ビ管をアルミ缶に近づけることによる電荷移動
で糸の先端に取り付けた画鋲が左右のアルミ缶の間を振り子のように移動する実験を行った。最後に、静電気の電流をトランジスタで増幅して、LEDの発光でプラス極・マイナス極を判定する装置を作製し、実験した。

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第12回「『探求課題:植物の生育する光環境を測る』①」

第12回「『探求課題:植物の生育する光環境を測る』①」

光環境の違いによる地表植物の生育状況を観察・考察するため、①フォトダイオード日射計で地表植物が生育する林内の出力値(電圧mV)を距離・時間ごとに測定・記録し、そのデータから日射量(W/m2)を算出、②林外環境の屋上の日射計で自動記録した出力値(電圧mV)から林内計測時の屋上日射量(W/m2)を算出、③林外日射量に対する林内日射量の比率である相対日射量(%)を算出することで林内の光環境を数値化した。その結果、常緑樹林内の日射量は林外(屋上)の5%程度で、木漏れ日が入る場所は10%以上に上昇。落葉樹林では林外(屋上)の10~20%となった。そのデータと計測した林内の植物の生育状況を比較した。また、計測した樹林帯の上空写真を小型ドローンで撮影し、実際の計測地点を画像に表示した。

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第11回「リモート実験『10nmの金属膜を作ろう』」

第11回「リモート実験『10nmの金属膜を作ろう』」

大学実験室の真空蒸着装置で10nm(ナノメートル)のアルミニウム薄膜をガラス基板上に形成させる実験の模様をタブレットやスマホのカメラを通してライブ配信し、解説した。具体的にはアルミ片を付着させたタングステンフィラメントを1,000℃で加熱し、溶解したアルミ分子を真空下で昇華させガラス基板に堆積させてアルミ薄膜形成。ガラス基板が鏡面状になる過程を観察した。

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第10回「リモート実験『真空の力を体感しよう』」

第10回「リモート実験『真空の力を体感しよう』」

簡易真空(減圧)容器や試料、実験説明資料等「実験キット」一式を事前送付して、Zoomによるリモート実験「真空の力を体感しよう」を行った。真空に関する予備知識を解説した後、簡易真空(減圧)容器に風船や緩衝材、ペットボトルなど身近な試料を入れ、ポンプで真空状態(減圧)しながら試料の形状・体積変化について観察。真空での沸点低下についても観察した。

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第9回「『探求課題:目に見えないけど、身近なPM2.5の発生源を探ってみよう』」

第9回「『探求課題:目に見えないけど、身近なPM2.5の発生源を探ってみよう』」

この活動では、受講生各自で小型PM2.5測定器を用いて周辺生活環境におけるPM2.5の濃度を実際に測定し、その計測データと環境要因との相関関係を考察する予定だったが、新型コロナウイルス感染防止のため代わりにTAが①兵庫県内の幹線道路②標高約270メートルの山中③自宅-の3か所の環境下おける濃度測定を実施。その内容及び測定データと周辺環境との相関関係に関する考察ついてZoomによるオンラインで解説した。

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