n-1グランプリ in autumn
気球の温度を測りたい方へ
気球製作のすすみぐあいはどうでしょうか。理想的には、気球が浮き上がるかどうかは、気球の中と外の温度と、気球の重さで決まります。 温度センサとコンピュータの力をかりて、つくった気球を調べてみませんか。
温度測定装置
この装置は、熱電対で温度を電圧に変え、コンピュータで測定結果を表示するものです。熱電対とは、ループを組んだ2種類の金属の接点の間に温度差が生じたときに起電力を発生するという、ゼーベック効果を応用した温度センサです。熱電対の起電力は微小なので電子回路で増幅してから、コンピュータに入力します。コンピュータでは、電圧と温度の関係式を使って、測定結果を表示します。
温度測定装置の構成
コンピュータシミュレーション
コンピュータで気球の運動のようすを計算するプログラムです。測定した温度や、気球の質量、気球の体積などから、気球は飛びそうか、飛びそうにないかを判断します。飛びそうにない場合は、どのくらい軽くすればよいか、あるいは、どのくらいの温度が必要かを表示します。
温度測定結果の表示(左)とコンピュータシミュレーション(右)