日本機械学会 機械力学・計測制御部門ホームページ

第一回おもちゃコンテスト出品作品(2000)

  

 

*「作品に関する問い合わせは,機械力学・計測制御部門にお願いします。」
いつまでも回りつづけるコマ。

(申込者/団体名)山下紀幸/藤原工業大学

凹面鏡の下部に1次、2次の同心状に巻いたコイルを有する逆T字形の鉄心を置き、凹面鏡の上で、外周2極着磁した円形フェライト磁石コマを回すと、電磁誘導の法則により1次コイルに微小電流が流れ、その微小電流をトランジスタで増幅して2次コイルに流すとかなり強い磁界を生じ、コマは質量の違いによって3000-4000rpmの回転数で回りつづける。

筒鐘(筒水鐘)

(申込者/団体名)和田拓治郎/広島市立大学

竹筒に水を流し込み、重量が増すと筒が跳ね間欠的に石を打つ‘ししおどし’という庭園の添景物があります。これは昔、猪などが田畑を荒らすのを、音を発して脅すために作られていたのを、池やつくばいに取り入れた物ですが、我々人間に対してこういう添景物は、なぜか懐かしさを感じさせます。
この‘てこ’と‘ししおどし’のしくみを、現在の素材と切削精度で包み、新たに筒の動きと音を楽しむおもちゃにしました。面白いと言う人、金属でなく素材を本来の竹に置き換えて再認識する人。いずれにしても、これで人が反応し、関心を持ち、忘れていた何かを少しでも思い出すきっかけになればと制作しました。

倒立振子の安定化

(申込者/団体名)小林里紗/東京大学金子研究室

実際の機械振動を詳しく述べた”Mechanical Vibration”の著者でMITの振動学の教授Jacob Pieter Den Hartogが1964年に来日した。彼はWestingHouseの研究所でTimoshenkoの指導のもと、実際の機械の振動の解析を行ってきた人であり、彼の著書は今でも振動学の教科書として非常に有用である。当時、彼が東大に立ち寄り、持参したと言われるお土産が、この倒立振子のデモンストレーション用のおもちゃである。このおもちゃは、モーターがある決まった回転数で回転する時に限り、倒立振子として安定する振る舞いを見せる。

可変式2重動吸振器

(申込者/団体名)松本幸人/協和合金

振動している物体に、小さなおもりをばねを介して取り付けると、ばねの値によっては振動が少なくなることが知られている。これを「動吸振器」と言う。今回出展するおもちゃは、柔軟な構造物とこれに磁石で吸い付く動吸振器のセットで、動吸振器はつまみを回すことでばねの値を変えられるようになっている。これでばねの値と動吸振器の位置をさまざまに変えることで、楽しみながら動吸振器の効果を学ぶことができる。

やじろべいのおもちゃ

(申込者/団体名)長峰拓夫/埼玉大学工学部佐藤研

やじろべい型の振動子の両腕に,振子を取り付けその振動でやじろべいがくるくると回ります。

大車輪のおもちゃ

(申込者/団体名)佐藤勇一/埼玉大学工学部佐藤研

(モータ使用型)第一振子をモータで回転させ,適切なタイミングで第二振子を回転させると大車輪運動を続けます。
(手動型)第一振子をひもで動かせる機構になっています。このひもを適切なタイミングで操作することにより,第一,第二振子が大車輪運動を続けます。

「重力により転がり落ちるおもちゃ」6点

(申込者/団体名)鈴木栄司/鉄道総研

三輪車-----凹状をした坂を、底面が凸状をした3個の円錐状車輪をつないで下らすとユーモラスな動きをしながら降りていく。

スイッチバック----勾配が交互に傾いた三角柱状坂の尾根に沿って、二個の球を連結したものを跨ぐ形で転がすと、ヨタヨタとおもしろい動きをしながら、次の坂に乗り移っていく。

らせん階段----らせん状の階段に沿って、両端に自由に回転する球を有した棒の中心を少し拘束させながら転がすと、カタカタと小気味良く落ちていく。

鎖の滝-----金属製の鎖を、多段状のコップと滑車がペアになった装置の上端から垂れ下がらすと、鎖の先端からコップに入り終わる頃、鎖の終端が滑車に掛かることにより回転させて、次のコップへと移っていく。

しゃくとり虫---左右の側壁が半端整流した形の坂に沿って、内部に金属球の重りが入った腕付き木管を転がすと、大回転しながら落ちていく。

こっくり円板----円板のうち一部の扇形分を切り離し、切り欠き部内で少し回転自由度をもたせておき、上記扇形部分が底になるようにして、坂を下らすとこっくり、こっくりと前後に揺れながら扇型部が衝突するので、小気味良い音をたてながら降りて行き、かわいい。

*「作品に関する問い合わせは,機械力学・計測制御部門にお願いします。」