@
 |
【太陽・地球】
地球は太陽系の中にあり、太陽の周りを公転しつつ自転している。
地球の表面には空気が存在し、地球とともに回転している。
地軸は、公転軌道面に対して傾きがあり、四季が生じる。 |
EXPM57 日時計を作る（板+ボール紙＋つま楊枝）太陽 高度の日変化
EXPM70 剛体回転１ （回転円盤、円形の容器、ビー玉）
および（コンピューターシミュレーション）
EXPM83 水平面とは何か（ペットボトル、水）
EXPM84 接平面の回転（地球儀、方位磁石）
EXPM85 接平面の回転2（紙、割り箸、クリップ）私たちが立っている地面は、
１日に３６０°回転しているのであろうか。
EXPM65 平板斜面上のコマの運動 （平板、コマ）
|
A
|
【エネルギー、放射】
太陽は電磁波を放射し、電磁波は空気の層を通り抜けて地上に到達する。
電磁波は、エネルギーを持ち、このエネルギーが、大地、空気、雲等を
あたためる。 |
EXPM26 太陽光線の熱（アルミ箔、針金）太陽光線を放物面で受けて、温度を測る
EXPM29 エネルギーは力となる（ペットボトル＋ビニールチューブ＋水）、
＝位置エネルギーと圧力エネルギーの相互変換。
（関連実験、EXPM88 容器内の空気の温度上昇）
EXPM87 熱の放射（コップ、熱湯、鏡、金属板）
EXPM25 バナナ1本のエネルギー（バナナ＋話）登山に要するエネルギーはどれくらいか？
食物のカロリーとできる仕事の分量
|
B
 |
【空気の物理的性質】
地球上には、空気が物質として存在する。空気の物理的、化学的変化は、
気象現象として発現する。この空気の物理的性質を「重量、圧力、温度、
保有する熱」の観点から相互的に関連付ける。また、空気は流動するが、
ここでは、静止している場合の力の釣り合いを考える。 |
EXPM23 空気の重さを測る（ペットボトル）理想気体として取り扱う。
（関連実験、EXPM05 山で採取した空気）
EXPM24 圧力計を作る（ビニールチューブ+水）（水位同一実験）
EXPM32 浮力の負担者は誰でしょうか？（容器＋台秤＋水＋ボール）
EXPM01 台風の海水面の吸上げ効果実験（ペットボトル４本＋ビニールチュープ＋バケツ）
EXPM33 密度成層を作る（透明な容器＋油＋牛乳＋醤油）
EXPM04 マリオットのビン（ペットボトル＋ビニールチューブ＋バケツ）
EXPMB1 静力学のパラドックス （ペットボトル。ビン、台ばかり、水）
EXPMN1 真空の力 （シリンジ、紐、水、クリップ、ビニールチューブ、秤）
|
C
|
【運動、力学】
空気を物（物体、固体、質点）とみなすことが出来る。この物体（空気）
は質量をもち、したがって、力（重力）がかかり、地球上において力の
「不釣り合い」が生じると、空気（物体）が運動することとなり、運動は
また他の物体（空気）に力を及ぼす。移動は現象変化の基礎となる。
空気は、自分が存在する場、すなわち地球の回転によっても影響を受ける。
空気は、この「影響」を「見かけの力」として受け、総観規模の渦を形成する。
エネルギーを得た空気は、そのエネルギーを力へ変え、他の空気を上下左右に
押したり引いたりして、風ができる。 |
EXPM80 剛体回転２（回転円盤、茶碗、お茶）
EXPM74 フーコーの振り子 （コンピューターシミュレーション）
および（回転円盤、フック、糸、紙、砂）
EXPM75 コリオリの力 （コンピューターシミュレーション）
および（回転円盤、紙、定規、鉛筆）
EXPMX0 傾圧不安定波 （回転円盤、モーター、動力伝達装置、円筒容器３種、湯、水、氷等）
EXPM38 ブラックホール 軌道の上昇と維持（じょうご＋ビー玉）
EXPMB3 遠心力と重力の釣り合い （ボール、紐、針金、ボールペン）
EXPM71 台風の渦巻きを描く （コンピューターシミュレーション）
EXPMA6 無重量空間 重さを感じない空間をつくる
EXPMA7 スイングバイ （磁石、鉄の玉）力の存在と力の合成。
木星の重力を利用して衛星軌道を変えるアイデア
EXPMA9 スピンダウン （ビン、茶がら、水）
EXPMB0 スピンアップ （ビン、茶がら、水）、浮沈子救出作戦
EXPMB8 エクマンスパイラル （コンピューターシミュレーション）
EXPMM1 連成振子 （細い棒、ゼムピン）
|
D
 |
【空気の流れ】
空気は、物理学でいう「質点」として力学的運動を行うが、また、気体
（流体）としての性質も持っているので、質点に見られない特徴、すな
わち粘性や圧力と言う観点からの運動が顕著にみられる。 |
EXPMA3 流れのかたちを見る 流れの中に障害物があるときの流れの変化
EXPM36 流れに吸いつくスプーン（スプーン＋水道）
EXPM37 寒冷前線（水槽１ｍ＋水＋牛乳）
EXPM52 エントレインメント（容器＋ストロー）積乱雲、霧吹き
EXPMA1 ベナール対流
EXPMA5 ダウンバースト 下降気流、上昇気流、鉛直P速度
EXPMB9 大気の波動 （コンピューターシミュレーション）
EXPMN5 ランキンの複合渦 （洗面器、紙片、棒、水）
EXPMM2 タッチダウン （ペットボトル、プラスチックの平板）
EXPM34 渦の寿命（円形容器、水、割り箸）
EXPM35 ティ−バッグの不規則振動（ティ−バッグ、カップ、湯）
|
E
 |
【水】
水は主として水蒸気の形で、空気によって運搬され、また空気から温度を得て、
相変化し雨や雪となる。水は、空気のパートナーとして、気象現象に多様性を
もたらす。 |
EXPM21 白雲を作る（ペットボトル＋ゴム栓＋空気入れ）
EXPM47 グラスの結露（冷水＋コップ）、露点・湿度、ガラスコップの表面の露の観察、
EXPM45 凍らない水を作る（氷＋塩＋容器＋試験管）、過冷却水
EXPM48 気化熱（コップ＋脱脂綿＋水）、水の蒸発と水温低下の実験、
●＝EXPM49 ダイヤモンドダスト（冷凍庫＋ペットボトル＋プチプチ） 過冷却水滴の蒸発促進
EXPM51 雨粒の形（各種の直径のビニールチューブ＋水＋広口の容器）
EXPM69 消える雨 （ドライアイス、ビーカー、霧吹き、水）雨は落下中に蒸発し、
見えなくなることがある。
|
F
|
【地形効果】
空気が運動するとき、山や建物、気団などに衝突することによって、
流れの方向と速度が変えられ、地域や地形に特有な気象現象が生じる。
局地風や都市の気象にその姿が顕著に見られる。 |
EXPMA0 ビル風 大きな建物に風が当たると、流れはさまざまに変化する
EXPMA2 カルマン渦 流れの中に障害物があるとき、障害物の後方に渦列ができる
EXPMA4 御前崎の風 地形効果を実地に検討します
|
G
 |
【数値予報】
気象現象は、常に変動している。この変動を将来に向かって物理学的に
予想する方法を考える。物理的、化学的な運動や状態の変化は人間の読む
文章で表現されるが、これをコンピューターに分かる言葉で記述することが
出来、コンピューターは与えられた条件と論理でもって、結果を出力する。
これは、数値予報と言われ、その予想の根底には「移流」と呼ばれる現象
変化の記述方法がある。この移流を実験で実感してみる。そして、数値
シミュレーションによって現象変化の検討を行ってみる。 |
EXPM28 温度を空気で運ぶ（新聞紙＋輪ゴム＋ペットボトル＋ヘアードライアー）
EXPMA8 風速の予測 （コンピューターシミュレーション）
|