カルマン渦列
風が棒のうしろに作る「交互の渦」。レイノルズ数で出る・出ないが決まり、旗のはためきや電線が鳴る音までつながる。

時計師の工房で歯車を噛み合わせ、音楽スタジオで波を重ねる。学年ごとに今日の作業台を選ぼう。
公開中 109 ・ 仕込み中 509(全 618 単元)
221 件 / 公開中 109・仕込み中 509
影は太陽と反対側にできる。時間とともに長さや向きが変わる。光と形の最初の理科体験。
風で風車・帆船などが動く現象。風の強さと動きの関係を体感する入門。
鏡で光をはね返すと、反射した光が直進する。複数枚の鏡で光をつなぐ。
虫めがねで光を集めると紙が焦げるほど熱くなる。レンズの基本体験。
磁石は鉄を引きつける。N極とS極があり、同じ極は反発、違う極は引き合う。磁力は離れていても働く。
豆電球と乾電池をどう繋げば光るか。電気の通り道(回路)の考え方。
風の強さやゴムの伸びを変えると、車の進む距離が変わる。力と運動の量的関係への導入。
乾電池の繋ぎ方で豆電球の明るさが変わる。直列で強く、並列で長持ち。
水は0℃で凍り、100℃で沸騰する。温度と状態変化の関係。
空気は押し縮められるが水は縮まない。圧縮性の入門。
重さ・長さ・振れ幅、どれを変えると周期が変わる?小さな時計師の工房。
コイルに電流を流すと磁石になる。電流の強さや巻き数で磁力が変わる。
支点・力点・作用点の関係。力×距離が等しいときつり合う(モーメントの入門)。
手回し発電機・光電池でつくる電気、コンデンサで蓄える、モーターで動かす、LEDで光らせる。
水の流れが土砂を削り運ぶ。流速と侵食・運搬・堆積の関係。
入射角=反射角、空気と水・ガラスの境界で光が曲がる屈折、全反射の入門。
凸レンズによる実像と虚像。焦点距離との関係で物体と像の位置・大きさが決まる。
振動数=高さ、振幅=大きさ、波形=音色。オシロスコープ的見方の入門。
力は矢印で表し、大きさ・向き・作用点の3要素で決まる。ばねののびと力(フックの法則の入口)。
密度=質量÷体積。物質を区別する基本物性。浮き沈みの予測。
直列ではどこでも電流が同じ、並列では電圧が同じ。回路図の読み書きと測定。
V=RI。電圧・電流・抵抗の3量の比例関係を実験で確かめる。
電流の周りに磁場ができる。コイルにすると棒磁石と同じ働きをする電磁石。右手の法則。
コイルに磁石を出し入れすると電流が流れる現象。発電機の原理。
物をこすると電子が移動して帯電する。同符号は反発、異符号は引き合う。
金魚すくいのポイは「水の抵抗+金魚の重み」と「濡れて弱る紙の強さ」のせめぎ合いで破れる。抵抗は F=½ρC_dAv² で速さの2乗と有効面積に効くため、斜めに・手早く・ふちで受けると破れにくい。
平均の速さ、瞬間の速さ、記録タイマーによる運動の解析。等速直線運動と加速する運動の違い。
押す力と質量を変えて、台車がどう加速するかを観察するからくり工房。慣性とつり合いも体感できる。
圧力=力÷面積、水圧は深さに比例、浮力=押しのけた液体の重さ(アルキメデスの原理)。
仕事=力×距離、仕事率、運動エネルギーと位置エネルギー、エネルギー保存の入門。
様々なエネルギー(運動・位置・電気・熱・光・化学)が形を変えながら全体として保存される。
暖かい空気は密度が小さく軽いので昇り、冷たい空気は重いので沈む。この温度差が生む流れが自然対流。冷房では冷気が床にたまり、上下に温度ムラ(温度成層 ΔT)ができる。
熱の伝わり方には伝導・対流・放射がある。オーブンは放射と熱風(対流)で食材の表面を熱し、内部へは伝導でゆっくり伝わる。電子レンジはマイクロ波が食材の中(表面〜約1.5cm)までしみ込み、水分子を直接ゆらして体積ごと発熱させる(誘電加熱)。だからレンジは中まで早く温まるが表面は蒸発で約100℃止まりで焦げず、オーブンは表面が180〜230℃に達して焦げるが中心は遅れる。
太陽・地球・月の位置関係で月の見かけの形が変わる。新月・三日月・上弦・満月・下弦の順に満ち欠けし、朔望月(約29.5日)で一周する。
位置・速度・加速度の関係を v-t グラフと x-t グラフで読み取る単元。微分・積分の図形的な雛形になる。
重力加速度 g のもとで物体が落下・投げ上げられる運動を等加速度運動の枠組みで扱う。
水平方向は等速直線運動、鉛直方向は等加速度運動として独立に扱える運動の合成。
台風の風は中心を回る回転風と台風自身の移動(並進)のベクトル和。北半球では進行方向の右側で足し合わさり強まる=危険半円、左側は打ち消し合い弱まる=可航半円。
斜面を傾けて重力 mg を斜面方向と垂直方向に分け、2 本ロープの張力がつり合う瞬間を確かめる、からくり機構工房のアトリエ卓。
力・質量・摩擦をつまみで変え、合力 = 質量 × 加速度を体感する。
静止摩擦力は最大値までは外力に応じて変化し、動摩擦力は速度によらずほぼ一定の大きさで運動を妨げる。
力×変位で定義される仕事と、運動エネルギー・位置エネルギーの関係(仕事とエネルギーの関係式)。
保存力のみが働く系では、運動エネルギーと位置エネルギーの和が一定に保たれる。
熱量 Q=mcΔT、熱平衡の考え方、熱容量と比熱の違い。日常的な「冷ましやすさ」の定量化。
波長と振動数のつまみで v = fλ の正体を観察、媒質粒子の追跡と横波↔縦波の切替を備えた音楽スタジオのアトリエ卓。
音は空気の縦波。弦や気柱の共鳴(固有振動)、うなり、音速と気温の関係。
V=RI、直列・並列、消費電力 P=VI など、回路を扱う基本ツール。
化石燃料・原子力・再生可能エネルギーの仕組みと、エネルギー変換効率。物理基礎の社会的応用パート。
回転を起こす力の効果=モーメント(トルク)。力の大きさ × 腕の長さ。剛体のつり合いには「力の和ゼロ」と「モーメントの和ゼロ」の2条件が必要。
速さが一定でも向きが変わるので加速度がある。中心向きの加速度 v²/r と向心力の関係。
加速する電車・エレベーターの中から見ると、慣性力(見かけの力)が現れる。観測者の参照系を切り替えると力の捉え方も変わる。
リンゴと月を同じ法則でつなぐ、観測塔のアトリエ卓。逆二乗とケプラーが手のひらに。
復元力 F=-kx で記述される振動。等速円運動の射影として理解すると見通しが良い。
糸の長さと振れ角を調整して、周期がカチッと合う瞬間を確かめる時計師の工房。
運動量 p=mv、力積 ∫F dt=Δp、運動量保存則。衝突問題の主役。
角運動量 L=Iω、トルク τ=ΔL/Δt、対称こまの定常歳差 Ω=Mgr/(Iω)。速く回るほど歳差は遅い。
逆向きの 2 波を重ねて定在波の節と腹を浮かび上がらせる、音楽スタジオの応用作業台。
断面積が変わるパイプを流れる水。Q=Av が流量、P+½ρv²+ρgh=一定 がベルヌーイ。圧力と流速はトレードオフ。
回転するボールが空気から速度に垂直な揚力(マグヌス力)を受け、落下・飛行中に横へ曲がる。F=½·ρ·C_L·A·v²、向きはスピン軸で決まる。
同じ2点を結ぶ坂のうち、摩擦のない質点が重力だけで一番速く滑り落ちる形はサイクロイド。速さは落差で決まり(v=√(2gh))、最短距離の直線より先に落ちて加速する曲線が速い。
音源と観測者の速度・音速・風を動かすと、波面が前で詰まり後ろで伸びるのが見える音楽スタジオのアトリエ卓。救急車のサイレンから赤方偏移・ソニックブームまで、観測振動数 f′=(V−vo)/(V−vs)·f を読み解く。
雨粒に入る光の高さ・色・反射回数を動かし、虹が約42°に現れる理由を確かめる画家のアトリエ卓。屈折・分散・最小偏角・副虹と色順の反転まで。
ヤングの2スリット、薄膜干渉、回折格子。光が波であることを示す現象群。
F=k q1q2/r²、電場ベクトル E、電気力線。万有引力との数式的アナロジ。
Q=CV、平行板コンデンサの容量、誘電体、エネルギー 1/2 CV²、直列・並列接続。
直線電流・円電流・ソレノイドが作る磁場、右ねじの法則。
磁場中の荷電粒子が受ける力 F=qv×B、円運動・らせん運動。
磁束の変化が起電力を生む。V=-dΦ/dt、レンツの法則。発電機の原理。
抵抗・コイル・コンデンサを含む交流回路。位相のずれ、インピーダンス、共振。
電場と磁場の振動が伝搬する波。光速 c、波長スペクトル(電波〜γ線)。
光を当てた金属から電子が飛び出す現象。光のエネルギー E=hν、仕事関数。波動説では説明不能なため光量子仮説へ。
粒子も波の性質を持つ。λ=h/p。電子線回折で実証される。
量子条件 mvr=nh/(2π) によって電子のエネルギー準位が離散化。スペクトル線の説明。
α崩壊・β崩壊・γ線、半減期、結合エネルギー、核分裂・核融合。
光速度不変の原理、時間の遅れ、長さの収縮、E=mc²。
PV=nRT、内部エネルギー、熱力学第一法則 ΔU=Q+W、定積・定圧・等温・断熱変化。
勾配・発散・回転とガウス/ストークスの定理。電磁気・流体の言語。
重力ポテンシャル U = −GMm/r、全力学的エネルギー、脱出速度まで踏み込む発展版。
クーロン・ガウスの法則、電位、ビオ・サバール、アンペールの法則を積分形で扱う。
内部エネルギー・エンタルピー・エントロピー、可逆/不可逆、カルノーサイクル。
減衰振動・強制振動・共振、波動方程式 ∂²u/∂t²=v²∂²u/∂x²、フーリエ展開の入口。
固有値・固有ベクトル、対称行列の対角化、慣性テンソル、結合振動。
最小作用の原理から運動方程式を導く。L=T-V、オイラー・ラグランジュ方程式。
H=T+V、正準方程式、位相空間の流れ、ポアソン括弧。
4本のマクスウェル方程式(微分形)、変位電流、電磁波の導出、ポインティングベクトル。
ヘルムホルツ・ギブズ自由エネルギー、ルジャンドル変換、相転移、クラウジウス・クラペイロン関係式。
ミクロカノニカル・カノニカル・グランドカノニカル分布、ボルツマン分布、分配関数。
ローレンツ変換、4元ベクトル、時空図、相対論的エネルギー・運動量。
連続の方程式、オイラー方程式、ナビエ・ストークス方程式の入口、ベルヌーイの定理。
波動関数、シュレーディンガー方程式、井戸型・調和振動子・水素原子。
ポテンシャル障壁を古典的に越えられないエネルギーでもしみ出して透過する現象。
角運動量演算子、球面調和関数、スピン1/2、パウリ行列、合成角運動量。
ボーズ・アインシュタイン分布、フェルミ・ディラック分布、フェルミ縮退、ボーズ・アインシュタイン凝縮。
加速度を持つ電荷からの双極子放射、リエナール・ヴィーヘルトポテンシャル、電磁場のローレンツ共変性。
結晶の周期ポテンシャル、ブロッホの定理、エネルギーバンド、金属・絶縁体・半導体。
等価原理、計量テンソル、測地線方程式、シュバルツシルト解、ブラックホール、宇宙論への応用。
場の量子化、ファインマン図、伝搬関数、QED の入口。粒子と反粒子。
クォーク・レプトン・ゲージボソン・ヒッグスからなる標準模型と相互作用の階層。
ハッブルの法則、フリードマン方程式、ビッグバン・宇宙背景放射、暗黒物質・暗黒エネルギー。
ロジスティック写像、ローレンツ方程式、ストレンジアトラクタ、初期値鋭敏性。
デバイ遮蔽、プラズマ振動、磁気流体力学(MHD)、核融合への応用。
ファインマン経路積分、密度行列、散乱理論(部分波・S行列)、相対論的量子力学への入口。
カノニカル変換、母関数、ハミルトン・ヤコビ方程式、作用変数、可積分性。
多重極展開、導波路とキャビティ、グリーン関数法、媒質中の電磁波。
イジング模型、平均場近似、臨界指数、繰り込み群、普遍性クラス。
BCS理論、クーパー対、ロンドン方程式、超流動、ジョセフソン効果。
ヤン・ミルズ理論、非可換ゲージ場、繰り込み、走る結合定数。
アインシュタイン方程式、シュバルツシルト・カー・FLRW計量、宇宙論的解、ペンローズ図。
高分子・液晶・コロイド・ゲルなど、エントロピーが効く柔らかい物質の物理。
揺動散逸定理、ランジュバン方程式、フォッカー・プランク方程式、線形応答理論。
整数量子ホール効果、トポロジカル絶縁体、チャーン数、エッジ状態。
インフレーション、CMBゆらぎ、構造形成、暗黒物質ハロー、N体シミュレーション。
光の量子化、コヒーレント状態・スクイーズド状態、ジェインズ・カミングス模型、共振器QED。
弦の作用、Polyakov作用、コンパクト化、AdS/CFT対応の入口。
量子ビット、もつれ、量子ゲート、テレポーテーション、量子誤り訂正、量子アルゴリズム。
分子モーター、DNA力学、神経のホジキン・ハクスリーモデル、集団運動。
量子ホール効果、アハロノフ・ボーム効果、Landauer公式、量子化コンダクタンス。
宇宙線、ニュートリノ天文学、暗黒物質探索、超新星爆発、γ線バースト。
連星合体の重力波信号、LIGO/Virgo/KAGRA干渉計、マルチメッセンジャー天文学。
アシュテカ変数、スピンネットワーク、空間の量子化、面積と体積のスペクトル。
セルラーオートマトン、自己組織化臨界、ネットワーク科学、創発現象。
ハバードモデル、テンソルネットワーク(MPS/DMRG)、量子もつれエントロピー。
光格子中の冷却原子、イオントラップ、超伝導量子ビットによる量子多体系のシミュレーション。
ホーキング放射、情報パラドックス、AdS/CFT対応、エンタングルメントエントロピーと幾何。
量子熱機関、ジャジンスキー等式・クルックス揺らぎ定理、量子情報と熱力学の融合。
2 種類の金属と電解液の間で起きる化学反応が、電子をプラス極からマイナス極へ動かす流れ=電流を作るから。
ゲルが氷より融解にゆっくり時間がかかる上に、溶ける際に大量の熱を吸収するから(融解熱)。
火が燃えるには「燃えるもの・酸素・熱」の3つが同時に必要。水はそのうち2つを同時に奪う——気化熱で温度を下げる「冷却」と、約1700倍の水蒸気が酸素を押しのける「窒息」。だから火が消えます。
紫外線などの目に見えない光を吸収し、可視光に変換して放出するから(蛍光)。蓄光はそれを時間差で放出する(りん光)。
体から出る水蒸気を繊維が吸着するときに発熱し(吸湿発熱)、さらに細い繊維の摩擦熱も加わって暖かく感じるから。
水は固まる(氷になる)と分子が六角形のすきまの多い構造になり、液体の水より軽くなるから。
水分子は仲間どうしで強く引き合うのに対し、油分子はその仲間に入れないから(横断:化学+物理)。
蓋を密閉して内部の気圧を上げると水の沸点が約 120°C まで上がり、高温で素早く食材が煮えるから。
ボディソープの中には「界面活性剤」という、水とも油とも仲良くなれる分子が入っていて、その分子が空気を薄い水の膜でくるむから泡ができます。
UV を吸収して別の波長に変換する成分(UV 吸収剤)と、UV を物理的にはね返す成分(UV 散乱剤)の二つで肌を守るから。
重さで石どうしが互いに押し合う向きに力が伝わる構造で、ばらばらの石でも全体として安定するから(圧縮力の流れ)。
ペダル 1 回転で後輪を何回転させたいかを「歯車の比」で選ぶしくみ。前後の歯数の組み合わせで、平地は「速度型」・坂道は「力型」に切り替える。
上から崩されないように上端を内側に反らせる(武者返し)と、攻め手が登りにくくなり、構造的にも安定するから。
水圧は深さに比例して大きくなる(P=ρgh)ので、底ほど大きな力に耐えなければならず、下に行くほど厚みが要るから。同じ理由で、浸水時は水深30cm前後で車のドアが開かなくなります。
反対側に乗客とほぼ同じ重さのおもり(カウンターウェイト)をぶら下げ、差分だけ持ち上げればよい設計だから。
回る物には「回転を続けようとする慣性」がたまっているから(慣性モーメント)。これを利用して動力をためる装置がフライホイール。
ポンプが水に圧力を加え続け、その圧力差を運動エネルギーに変えて空中に押し上げているから。
コイルに高周波の電流を流すと磁界が発生し、鉄の鍋の中に渦電流が生まれて、その電気抵抗で鍋自体が発熱するから(電磁誘導加熱)。
てこの原理。支点から遠い側に小さな力をかけると、近い側に大きな力が伝わる「力 × 長さ」の交換が起きるから。
入ってきた音の波と「ちょうど逆向きの波」を内側から出して打ち消すから(逆位相による波の干渉)。
中央の心柱と各層が独立して揺れることで、全体の揺れがお互いに打ち消し合う制振構造になっているから。
吸気→圧縮→爆発→排気の 4 ストロークを繰り返し、爆発の力でピストンを押し下げ、それを回転に変えている。
柱は屋根の重さを下に押す圧縮力、梁は上からの荷重で下にたわむ曲げ力を受ける。両者で建物の重さを地面に逃がす。
滑車を組み合わせて力を分散し、長い距離ロープを引く代わりに小さな力で重い物を上げられるから(動滑車)。
コンクリートは圧縮に強く引張に弱い、鉄筋はその逆。互いの弱点を補い合うので組み合わせると両方の力に強くなる。
ネジの溝は「巻きついた斜面」。長い斜面をゆっくり登れば小さな力で高くいけるのと同じ原理で力が倍増する。
建物と地面の間にゴム積層体(免震)を挟む、上層に大きな振り子(制振)を吊るすなど、揺れを受け流す仕組みが組み込まれているから。
重く厚い壁ほど音は通しにくい(質量則)うえに、隙間を埋め、二重壁+空気層で音波のエネルギーを段階的に減衰させているから。
橋桁の重さを多数の吊り材でメインケーブルに伝え、ケーブルの強い引張力で主塔まで運び、地面に逃がしているから。
タイヤのバルブ(ムシ)は、入れる方向にだけ開いて押し戻されたら閉まる「一方向バルブ」になっているから。
三角形は 3 辺の長さが決まると形が一意に決まる「変形しない図形」。四角形は潰れるが三角形は潰れないので構造に強い。
掘る前後に支保工で岩盤を補強し、アーチ型の壁が周囲の土圧をうまく受け流す構造になっているから。
上空の GPS 衛星 3 つ以上からの電波の届く時間差で、自分との距離を測り、3 つの球の交点として位置を割り出しているから。
一定速度で回る円運動の縦方向だけ取り出すと、その値が時間とともに sin の形を描くから(横断:数学+物理)。
外気の気圧が変わるのに、鼓膜の内側(中耳)の気圧はすぐに追いつかず、圧力差で鼓膜が引っ張られるから。
翼の上側を速く、下側を遅く空気が流れることで圧力差が生まれ、上向きの揚力が機体を支えるから。
船が押しのけた水の重さと同じ大きさの力(浮力)が下から働くから。鉄の塊でも形を中空にすれば全体としては水より軽い。
太陽から飛んできた電気を帯びた粒が地球の大気の窒素や酸素にぶつかり、原子を発光させるから。
芯(節と腹の特定の位置)で打つと、衝撃が手元にほとんど伝わらず、エネルギーがほぼ全部ボールに渡るから。
流れの速い部分は圧力が下がるから(ベルヌーイの定理)。外側の高い気圧が紙を内側に押し合わせる。
強い回転をかけることで、レーンとの摩擦と回転の組み合わせで横向きの力が生まれ、進路が曲がるから。
レンズの絞りを大きく開ける(F 値を小さくする)と、ピントの合う範囲(被写界深度)が浅くなり、背景がぼける。
ナノスケールの規則的な凹凸が光を回折させ、見る角度で強め合う色が変わるから(構造色)。
物理エンジンで慣性(質量×速度)と摩擦(地面との抵抗)を毎フレーム計算しているから。摩擦係数を下げると氷上のように滑る。
水深 10 m ごとに約 1 気圧ずつ水圧が増えるから。深海艇は球形+分厚い金属でこの巨大な圧力に耐えている。
曲面構造は外から押されると力が表面全体に分散され強い。内側からの集中した力には弱い。ドーム建築と同じ原理。
音源が動くと、波の山と谷の間隔(波長)が縮んだり伸びたりするから。ドップラー効果。
風が凧の傾いた面に当たると、押される力を上向きと後ろ向きに分解できる。上向き成分(揚力)が重力より強いと上がる。
4 つのローターが下向きに空気を押し出し、その反作用で機体が押し上げられる。隣り合うローターを逆回転させて反トルクも打ち消す。
地震には速い P 波と遅い S 波があり、先に届く P 波を解析することで、強い揺れの S 波が来る数秒前に警報を出せるから。
近視では光が網膜の手前で焦点を結ぶので、凹レンズで光を少し広げ、ちょうど網膜の上に焦点が来るようにするから。
ポイの紙には「水の抵抗」と「金魚の重み」がかかり、紙は濡れるほど弱くなります。この“かかる力”が“濡れた紙の強さ”を超えた瞬間に破れます。だから、ポイを少し傾けて水を切り(抵抗を減らす)、速く引き上げすぎず(抵抗は速さの2乗)、長く浸けず(紙を弱らせない)、枠のふちで受ける(応力集中を避ける)と破れにくくなります。
初速の二乗 × sin(2θ) / g(θ は打球角)。約 35° で最大、初速が大きいほど一気に伸びる。
風が物体の後ろで左右交互に渦を作り、そのリズムが旗を揺さぶるから(カルマン渦)。橋の振動の原因にもなる。
流速や流量が一定値を超えると、整った層の流れ(層流)が崩れて渦の混ざった流れ(乱流)に切り替わるから。
すき間が目に対して 1 分(1/60°)の角度で見えるかどうかが基準。視力 1.0 はちょうどこの角度を見分けられる状態。
暖かく湿った空気が次々と同じ通り道に流れ込んで積乱雲を作り、その雲列が線状に並んで動かないまま雨を降らせ続けるから。
回転するボールの片側で空気が速く流れ、もう片側で遅く流れることで圧力差が生まれ、横向きの力(マグヌス効果)が働くから。
マイクロ波という電波が水の分子を激しく振動させ、その摩擦で熱が生まれるから。水を多く含む食べ物ほどよく温まる。
3 ブロックを超える落下から (落下高 − 3) × 1 のダメージ。重力加速度と耐久のシンプルな線形モデルになっている。
熱せられた地面のすぐ上で空気の密度が下がり、光がそこで曲がって空の像が地面に映って見えるから(光の屈折)。
月の見かけの大きさは実は変わっていない。脳が周りの景色との比較で大きさを錯覚するから(知覚の錯視)。
月の引力が地球の海水を月のほうへ引っ張り、地球の自転で引かれる側が動くため、1 日に 2 回満ち引きが起きるから。
宇宙は有限の年齢で、遠い星の光がまだ地球に届いていない。さらに宇宙の膨張で光が赤方偏移して見えにくくなっているから。
弦の振動する長さが短くなるほど高い周波数の波になり、それが高い音として耳に届くから。
目には少しの間像が残る性質(残像)があり、毎秒 12 コマ以上を切り替えると連続した動きに見えるから。
体の密度(脂肪は軽く、筋肉と骨は重い)が水とどれだけ近いかで決まる。死海はさらに塩で水自体が重いので誰でも浮く。
重力下の物体は放物線を描く。同じ初速なら 45° で最大距離。同じ距離なら高い角度ほど飛行時間が長くなる。
雨粒の中で光が「屈折→反射→屈折」と曲がるとき、色(波長)ごとに曲がる角度がほんの少し違うから。赤は約42°、紫は約40°の方向に出て、空に色の帯が並びます。
していない。小さい粒は表面張力で球、大きい粒は空気抵抗でまんじゅう形になる。涙形は絵本の中だけ。
壁や天井で音が何度も反射し、少しずつ遅れて耳に届くから(反響・残響)。
急傾斜だと雪が滑り落ちやすく、屋根が支えなければならない荷重(積雪荷重)を減らせるから。
体を細くするほど回転しやすくなる量(慣性モーメント)が小さくなり、回転の勢い(角運動量)を保つために速度が上がるから。
太陽の白い光が空気の粒に当たると、波長の短い青い光ほどよく散らばります(レイリー散乱)。昼は散った青が空いっぱいに広がって青く見え、夕方は光が空気を長く通るぶん青が散り切って、残った赤い光が届くから夕焼けは赤くなります。
薄い膜の表と裏で反射した光が干渉し合い、膜の厚さに応じて強め合う色が変わるから(薄膜干渉)。
左右の目は少し離れた位置から世界を見ており、その「見え方のずれ」を脳が奥行きの情報に変換しているから(両眼視差)。
太陽が低いと光が大気の中を長く通り、その間に青い光が散らされて、残った赤い光がよく届くから。これは「空はなぜ青い?」とまったく同じ仕組み(レイリー散乱)です。
体の上下動を振り子の周期に合わせると、毎回少しずつエネルギーが注がれて振幅が大きくなる(パラメトリック共振)。
自分が「吸う」のではなく、ストロー内の気圧が下がった分、外側の大気圧が飲み物を押し上げているから。
カップの底に弱い二次的な渦ができ、その流れが葉を中央に押し集めるから(茶葉のパラドックス)。
光はほぼ一瞬で届くのに、音は 1 秒で約 340 m しか進まない。秒数 × 340 が雷までの距離。
上昇気流が回転を伴ったとき、回転半径が小さくなるほど速くなる性質(角運動量保存)で、細く激しい渦に育つから。
画面表面の電気の容量が、指が近づくと微妙に変化する。その変化点を測って位置を割り出している(静電容量方式)。
海が浅くなると波の速度が落ち、後ろの波が追いつくことでエネルギーが集中して波高が一気に上がるから。
地球の自転が大気の流れを曲げる「コリオリの力」が働き、低気圧の周りに渦ができるから。
自分で超音波を出し、跳ね返りの時間差で周りの形を捉えているから(エコロケーション)。
前の鳥の翼端が作る上向きの渦に乗ることで揚力を分けてもらえ、後ろの鳥はエネルギーを節約できるから。
押し付けると中の空気が抜け、外側の大気圧が吸盤を壁に強く押し付けるから。重力でも引っ張られているわけではない。
同じ量の水が狭い場所を通るとき、速さが上がる必要があるから(流量保存)。同時に圧力が下がる(ベンチュリ効果)。
耳の奥の三半規管にあるリンパ液が、自分の体は止まってもまだ慣性で動き続け、回転を感じさせるから。
分子どうしの引っ張り合いの強さ(粘性)が違うから。蜂蜜は分子が大きく絡みやすく、ゆっくりしか流れない。
マグマの粘り(粘性)が違うから。サラサラ=流れる、ドロドロ=ガスが抜けず爆発する。
水の表面張力(水分子どうしの引っ張り合い)と、足の細かい毛が水をはじくしくみの両方で支えられているから。
時速約 144 km。トラックがひっくり返るほどの力で、藤田スケール F1 上位に相当する。
充電パッドのコイルが磁界を作り、スマホ側のコイルにその磁界が電流を起こすから(電磁誘導)。
