1988 Fiscal Year Annual Research Report
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62580249
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| Research Institution | Tokushima University |
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Principal Investigator |
脇 健 徳島大学, 総合科学部, 教授 (70035301)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
吉川 研一 名古屋大学, 教養部, 助教授 (80110823)
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| Keywords | 視聴覚教材 / 非線形非平衡 / リズム現象 / 引き込み現象 / 秩序形成 / 非線形振動 |
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| Research Abstract |
学生や生徒が、自然への驚きを持ち、自然から学ぶ力をつけることができるような、新しい教材の開発をめざして研究を行った。とくに、視覚に訴える実験として、時間的なリズムが生じたり、空間的な秩序の形成される化学的システムをとりあげて、教材化を試みた。今回は、この振動周期の食塩水濃度依存性や粘度依存性について研究を進め、その解析を行った。さらに、食塩水を入れたコップを真水中に2個並べて固定すると、新たに引き込み現象が生じることを見だした。
一般に、自発的な振動現象が生じるためには、自己触媒的な過程が必要であるが、この塩水発振子ではどのように自己触媒的な過程が関係しているのかを考察した。
この自己触媒的な過程を生み出す力は、コップ内外の密度差に関係している。この密度差が、あるしきい値よりも小さければ減衰型の振動が起こり振動がすぐに停止し、あるしきい値よりも大きければ非減衰型の振動が起こる。さらに、粘度が高くなればゆっくりとした振動になる。
また、コップを2個並べたときには、一方のコップから食塩水が流れ出したときに、当然、外水面が上昇するが、これに伴ってもう一方のコップに真水が流れ込もうとする。ゆえに、それぞれの振動が外水面の変化をできるだけ抑える方向にお互いに影響を及ぼし合いながら振動するため、引き込み現象が生じていると考えられる。
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[Publications] 山中正広・脇健・吉川研一: 化学と教育. 36. 606-609 (1988)
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[Publications] 吉川研一: 現代化学. 205. 56-61 (1988)
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[Publications] 吉川研一: 表面. 26. 786-795 (1988)
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[Publications] 吉川研一: Dynamical Systems and Applications. 205-224 (1987)
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[Publications] 吉川研一・仲田聡・山中正広・脇健: Journal of Chemical Education. 66. (1989)
