ビーカーにたっぷり入れた、超長いボールチェーンを落とすと発生する、不思議な物理現象。
先に落ちた部分に引きずられるように下に落ちていくボールチェーンは、なぜか一度上の方へと登ってから落ちていく。
英語では「Newton's Beads」と呼ばれる現象だそうだけど、「ニュートンのビーズ」で検索しても全然情報出てこなかった。
スローモーションで見ても凄かったけど、つまりどういうことだってばよ？
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この記事へのコメント
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1. 名無しさん
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2. 名無しさん
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それがボールチェーンを伝わってビーカー付近が持ち上がる。
3. 名無しさん
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4. 名無しさん
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一度、ビーカーの淵まで上がったチェーンのボールは、落ちるときに、円を描くような軌道でカーブして、上に上がって、下に下がります
この円運動がポイントで、円運動なので、速度が上がると、その軌道を描くチェーンのボールには遠心力が強く働き始めます。
遠心力が強く働くと、最初はボールチェーンの曲がりの限界だった軌道が遠心力によって、大きく外に広がり、ビーカーの淵に触れなくとも、先端が下に落ちる力と、
遠心力によって上に広がろうとする力の釣り合いの取れたところで、チェーンの円軌道が決定されるのです
5. 名無しさん
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6. 名無しさん
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例えば少し余裕をもって同じ高さで両端を固定した紐があったとして、
３分の１の長さの場所を下方向に押してやれば、3分の２の場所が持ち上がって
〜
↑な感じになる。まぁ波が発生する。
普通は波が移動して固定された部分で反射なりするわけだけど、
この場合は紐が固定してなくて、紐の方が移動するから見た目には波の形が変わらずこんな現象になるのかなー。
結局は張力と慣性と重力の結果なんですが。
7. 名無しさん
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よく分からんが、
>3分の２の場所が持ち上がって
は勘違いだと思う
上向きの力を発生させている部分が見当たらない
8. 名無しさん
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説明へたですまん。
波が伝わるといった方が分かりやすいかな。
動画の3:00あたりのを見ればわかるけど持ち上がるよ。
9. 名無しさん
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10. 名無しさん
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それはたるんだチェーンが張られたことで全体が少し持ち上がってるだけじゃないか？
11. 名無しさん
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動画みればわかるし、日常的にも体験してるはず。張られて持ち上がるがどうイメージか分からないけど、張力は当然関係してる。
遠心力は慣性と向心力（内側に引っ張る力）の結果として生まれるわけで、この場合は向心力にあたるものが無いから遠心力は違うんじゃないかなーと思う。
あと、普通の紐との差は単純に重さだと思う。
12. 名無しさん
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U ＜ 天狗じゃ！天狗の仕業じゃ！
13. 名無しさん
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14. 名無しさん
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＞張られて持ち上がる
ヒモを両手で持って、たるませると真ん中が下がって、引っ張ると上がるでしょ。
＞遠心力は・・・
物体は慣性の法則により基本的に等速直線運動をするので、円運動をさせるには向心力をかけて進行方向を変え続けなければならない。
これが一見、円運動する物体には回転の中心から遠ざかろうとする力がかかり、それを向心力で支えているというように見える。
その遠ざかろうとする見かけの力を俗に遠心力と呼んでいる。
つまり、現に円運動してる以上は遠心力も向心力も発生していると言える。
自分の予想としては、たぶんこれは遠心力でも波でもうまくやれば説明できるけど、
どっちにしても正しく説明し切るのはかなり難しいんじゃないかと思う。
＞普通の紐との差は単純に重さ
これは同意。
普通の紐は摩擦抵抗に対して軽すぎるからそもそもサイフォン状態にならないんだろう
15. 名無しさん
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「Newton's Beads」はボールチェーンが自分の勢いに引っ張られて、高速に降りていく現象の名前みたい。サイフォンみたいな効果がある。
ttp://www.youtube.com/watch?v=mMBOHW8LQ74
で、一度できたチェーンの"曲がり"をしばらく保つ現象がある。
ttp://www.youtube.com/watch?v=t7bCNuXiOBc
テーブルの上から落ちるチェーンがまっすぐにならずに曲がったまま降りていく。
おそらくチェーンが高速に動く遠心力のほうが下から引かれる力より強いと起きる。
ビーカの縁で弾かれたりして出来た"曲がり"が、遠心力によって空中で保たれるので、一度浮いてから降りていくように見えるんじゃないかな。
16. 名無しさん
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人間の女王様が鞭を振ると、しなった円弧の部分がムチの先端に向かって移動していく。動画では女王様ではなく重力がボールチェーンという鞭を振っている。このとき、しなった円弧の部分が移動する速度はわずかに落下速度に勝つ。このために円弧部分が持ち上がる現象が起こる。
こういうことではないだろうか。
17. 名無しさん
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18. 名無しさん
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でもそれが正しい場合、チェーンの速さと波の速さがズレてるとすぐに形が崩れてこうならないわけだよな。
するとつまり、実験したい場合適当にチェーン買ってくるだけじゃダメなのか？
19. 名無しさん
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水槽から水を抜くときにホースの出口を水面の下にするだろ
サイフォンの原理だよ
20. 名無しさん
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21. 名無しさん
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後続のボールが引っ張られて同じ軌道を描くの当たり前だろ
22. 名無しさん
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強い運動も必ず減衰することになるだろうね。
23. 名無しさん
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え？これマジなの？
24. 名無しさん
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無重力で何をやるんだ
25. 名無しさん
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「チェーンの進む向きが変わるのに時間がかかるが
チェーンの速さが速くなってもその時間は変わらないので
チェーンの落ちる速度が速くなると結果的に空中にチェーンが溜まる」
次に
「チェーンがビーカーの縁にぶつかるとチェーンに波動(波)が起きるが
チェーンをが素早く引っ張られているので波がその場にとどまる
(波自体はチェーンに対して動いているが
チェーンが動いているのでビーカーを基準に見ると止まって見える)
ループはとどまった波の形なので、チェーンの速度が増せばますほどループの大きさも大きくなるはずだ」
と言っている
26. 名無しさん
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チェーンに引っ張られて、玉が連続してビーカーから飛び出してる感じ。
地面までの落差が大きいと引っ張られる力も強くなって、初速が上がることで上に伸びる高さも上がる。
27. 名無しさん
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・ビーカーの中の引っ張られるボールは１つずつ
・ビーカーの中であり，ボールチェーンの硬さ?もあり，すぐには下方向に向かわず
曲型（↑➚→➘↓）に落ちる
・引っ張る強さが大きくなるほど上に引っ張る力も大きくなりビーカーの口から浮き上がる
と中卒が予想
28. 名無しさん
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アレイ形のこの連結体を両手の上に１つづつボールが乗るように支える。片方の手を外し一方のボールを落下させる。この時もう一方のボールには棒が支点となり上向きの力が生じる。 つまりこの連続でチェーンは浮き上がる。
29. 名無しさん
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30. 名無しさん
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31. 6,11
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まぁ、波が伝わって、元の高さより持ち上がる部分ができると言いたかっただけなので、、
そういってしまえば遠心力なのかもしれないけど、例えばななめに投げたボールもある程度円軌道をとるけど、これを遠心力の結果って言い方は普通しない。
遠心力によって持ち上がるっていうのはなんか不自然な気がする。
>>4がいう遠心力の効果によって持ち上がるっていうのを否定したかったんだけど、なんかマイナス票めっちゃつけられちゃったｗ
32. 名無しさん
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要は、無重力下でゴムローラーで挟むとかして力を加えた時に、どの様な軌跡を描くかって事。
ビーカーも要らん。ビーカーの役割はそもそも「縁まで持ち上げてから落とす」為のものだから、起動初期のみ支点を与えてやれば、あとはきれいな螺旋を描いてくれそうな気がするんだけどな
33. 名無しさん
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34. 名無しさん
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もっときれいに収納して実験すれば上に昇らない状態も観察できると思うよ
35. 名無しさん
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ボールチェーンの端と端を結んで巨大な輪にしてしまえば・・・。