机上に置いたフェライト円板磁石に2つのスチールボールを，図1のように一直線状に並べてくっつけておき，磁石の反対側から別のボールをゆっくりと磁石に近づけていく．
　やがてボールは磁石に引っ張られて動きだし，磁石に吸い付けられる．その瞬間，図2のように，磁石から遠い位置にいたボールが勢いよく飛び出していく．
動画 (新しいタブまたはウィンドウが開きます)

解説
　ここで起こった現象を順を追って簡単にとりあげていくと，

(1)	ボールAが磁石から離れていたとき，ボールは磁石に対する位置エネルギー(ポテンシャル)をもっていた(エネルギーを与えたのは人力)．
(2)	ボールが磁石に近づくにつれて位置エネルギーは運動エネルギーに変わり，ぶつかった瞬間には，かなりなスピードを得ていた．
(3)	ボールにぶつけられた磁石は弾性変形をし，その変形は磁石内を衝撃波(物質内を伝わる音波)となって反対側に伝わり，ボールBを弾き飛ばそうとする．
(4)	ボールBは磁石に強く吸着されているので離れることはなく，衝撃波がボールBの内部を伝わってボールCと接する面に達する．
(5)	衝撃波を受けたボールCは，磁石から遠い位置にあるために磁石による吸着力が比較的弱く，飛び出してしまう． このとき［ボールB／磁石／ボールA］は，飛び出したボールCの反跳力を受けるので，ひとかたまりになって右方に動く．

というようになろう．
　机上との摩擦があるのではっきりしないが，実際にはボールAが磁石によって引き付けられて加速していくとき，［ボールC／ボールB／磁石］のかたまりも，ボールAに引き付けられて，右方に動くはずだ．
　このような原理でスチールボールを勢いよく飛ばす装置？は，ガウス加速器(Gauss accelerator)とよばれている．ネオジム磁石を用い，飛び出したボールを次の装置にぶつけるということを何段か重ねると，かなりの高速を得ることができる．ただしネオジム磁石は脆い(もろい)ので，鋼鉄製のヨークを付けるなど，工夫が必要になると思われる．

材料
　鏡面フェライト磁石：直径15mm，厚さ4mm(8枚入210円／東急ハンズ)
　スチールボール：直径8mm(15個入305円／東急ハンズ)

最初に遊んだ日：2011年6月2日

このページのトップへ