エネルギー変換の実験

実験はさらに続く。最後に紹介する実験は、エネルギーの変換効率を知ってもらうというもの。
自然界には、運動エネルギー、熱エネルギー、位置エネルギー、電気エネルギー、化学エネルギー、光エネルギーなどさまざまな形のエネルギーが存在しているが、これらのエネルギーを使いやすい形に変換して利用している。一つのエネルギーを他のエネルギーに変換するときに100％の効率で変換することは不可能なのだという。そのことを実験によって理解するというもの。

実際に学生は自転車をこいで、お湯を沸かす体験をしていく。どれだけの運動（仕事）をするとお湯が沸くのかを知るための実験である。
自転車をこぐという運動エネルギーを、まず電気エネルギーとして変換する。その電気エネルギーはヒーターを加熱させ、熱エネルギーを生み、お湯を沸かせることができるのだ。
この実験では、発電機の付いた自転車を一定速度で８分から10分こぎ続けると、コップ一杯の水が60度程度のお湯になることがわかった。ぬるま湯を沸かすために、学生は息も切れ切れになるほど自転車をこいだ。普段何気なく使っている電気の貴重さを十分に理解できる。
この実験は、学生に人気の実験なのだそうだ。測定装置のデータを読み取るだけの実験よりも、自らが行い実感できる実験であるため、理解度が深まるからなのかもしれない。

実験結果は貴重な経験値となる

「物理学は、理論の予測と実験結果を比較検討することが大切です。実験結果が理論と合わないからといって、データを無視しては何も意味がないのです。実験結果が現象について、何を語っているのかを考えることが大切です。地味で面倒な実験もありますが、そこから自然現象の法則性が見えてくるはずです」と関口教授は言う。
この物理実験という授業は、学生たちにとって日ごろ経験のできない大変貴重な授業となった。

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