FC2ブログ
生物のおもしろい一面や飼い方について紹介中☆
  • 09«
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20
  • 21
  • 22
  • 23
  • 24
  • 25
  • 26
  • 27
  • 28
  • 29
  • 30
  • 31
  • »11
--年--月--日 (--) | 編集 |
上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。


ブログランキングに参加しています☆
にほんブログ村 その他ペットブログへ にほんブログ村 その他ペットブログ 昆虫へ にほんブログ村 その他ペットブログ ヤモリへ
クリックして応援よろしくお願いします☆


ご訪問ありがとうございました о(ж>▽<)y ☆



2014年10月13日 (月) | 編集 |
明日、また台風が関東地方に接近しますね!
気圧の変化を測る装置を、一般家庭でもできるように考えました♪

必要なのは、酒瓶・バット・定規・はかり・ヤル気だけです!

<装置の作り方>
 透明な酒瓶(ワインのボトルとか)の首の部分まで水を入れ
 水を入れたバットに逆さにして入れて完成です◎

・完成写真(今回はフラスコとシリンダーで作成)
 台風


注意点は以下の4点!
・首の部分の太さが一定の容器を用いる
そうしないと、体積の変化を測定できないため。

・ワインの首の部分の下から9分目くらいまで水を入れること
(そうでないと、気圧が下がると口のとこまで空気がきてしまう可能性がある)

・温度変化の少ない場所に設置する
特に、測定の開始は水温が安定してからがいいので
水を汲んでから1時間後くらいからが良い。

・瓶が倒れやすいので、何かに固定した方が良い

あとは、測定開始時の水面部分に印をつけておくと
そこからの水位の変化を計測できるので
より楽しいと思います♪

【実際の水位変化】
こちらで水位変化のGIF動画を公開しています☆

<発展的内容>
測定開始時の気圧と各測定時の気圧を
気象庁のHPで調べ、実測値と比較を行うとおもしろいかと。

手順は以下の通り。

①先述の気圧測定装置を設置。

②毎正時(◯◯時ピッタリ)に、液面の高さを測定。
測定は正確であるほど良いデータになる!!

③内部の気体の体積を測定する
すべての測定が終わったら
ボトルの底面が下になるように置き
測定開始時の液面の高さまで水を入れる。
(ここはできる限り正確に!)

その後、中に入っている水の重さを測定する。
これで内部の気体の体積が判る!
(ここでは水の比重を1と仮定している)

水の重さ(g) = 気体の体積 (cm3)

④ボトルの首の部分の面積を計算する。
ボトルの首の部分(内径)の直径(cm)を測定。

(直径÷2)×(直径÷2)×3.14 = ボトルの首の部分の面積

⑤気圧を計算する
気圧の変化に伴う体積変化の計算式は
高校で習う PV = nRT って式です。
(P:気圧、V:体積、n:物質量、R:気体定数、T:温度)

が!!

こんな難しい話は今回は考えなくて良いです(^^)v

温度が一定なら右辺のnRT部分は一定と考えてしまっていいので
PV = 一定
といことになります。
(非常に細かい話をすると少し違っていますがここでは無視します)

なので、気圧の計算方法は
以下の通りとなります。

(各時間の気圧) × (④ × (測定開始時からの液面の変化) + ③)
=(測定開始時の気圧) × ③

※③・・・③で計算した内部の気体の体積
④・・・④で計算したボトルの首の部分の面積


例えば、データが以下のようだったとします。
時間  気圧   液面の高さ(ボトルの口からの高さ)
9時 1000hPa 10cm
10時  ? hPa 9.5cm
11時  ? hPa 9.0cm

そして、9時の時点の内部の気体の体積を③の方法で測定し
1000(cm3) だったとします。
また、④で計算した首部分の面積が3(cm2)だったとします。

さっきの式に話を当てはめると
以下のようになります。

(各時間の気圧) × (④ × (9時からの液面の変化) + ③)
=(9時の気圧) × ③

なので、それぞれの値を入れると
 
(各時間の気圧) × (3cm2 × (9時からの液面の変化) + 1000cm3)
=1000hPa × 1000cm3
 
となります。

なので、例えば10時の時点での気圧を計算する場合
液面の変化(9時の液面ー10時の液面)を当てはめれば計算できます。

(10時の気圧) × (3cm2 × (10.0cm ー 9.5cm) + 1000cm3)
=1000hPa × 1000cm3
 
(10時の気圧) × (3 × 0.5 + 1000) = 1000000
 
(10時の気圧) = 1000000 / (3 × 0.5 + 1000)
= 1000000 / 1001.5
= 998.5 hPa

と算出することができます。

⑥気象庁の測定値と比較する。

以下気象庁のHPから最寄りの気象台を選択
http://www.jma.go.jp/jp/amedas_h/index.html

一時間毎の気圧が出ているので
気象庁発表の気圧と⑤で算出した測定値を比較して終了!

どれくらい皆さんのお宅の気圧変化を
どれくらい正確に測定できたか
ドキドキしながら楽しむことができます♪


ブログランキングに参加しています☆
にほんブログ村 その他ペットブログへ にほんブログ村 その他ペットブログ 昆虫へ にほんブログ村 その他ペットブログ ヤモリへ
クリックして応援よろしくお願いします☆


ご訪問ありがとうございました о(ж>▽<)y ☆



コメント
この記事へのコメント
コメントを投稿
URL:
Comment:
Pass:
秘密: 管理者にだけ表示を許可
 
トラックバック
この記事のトラックバックURL
この記事へのトラックバック
上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。