💎フィギュアスケートのスピン、急に早くなる謎？（物理）
フィギュアスケートの見どころはたくさんありますが、中でも
選手がコマのようにまわるスピンは、美しくて見とれてしまいます。
スピンは、途中で回転のスピードが急に速くなると感じませんか？
なぜ、あんなことができるのでしょうか？
よ～く観察してみましょう！
すると、選手は、両腕を伸ばして回転しています。
そして、両腕を曲げて身体の方に引き寄せると回転速度が速くなります。
つまり、スケート選手は、腕を伸ばしたり曲げたりして、回転速度を速くしたり、ゆっくりしたりしているのです。
実はこれは、一つの物理法則を利用しています。
選手が回転している時に、回転の中心点から、腕の指先までの距離（半径）が
大きい程回転スピードは、遅くなり、小さい程早くなります。
これを「角運動量保存の法則」と言います。
角運動と言うと難しそうですが、要するに
モノが、クルクル回転している運動の勢いを指します。
もし、途中で外部から力を与えた場合は、この法則は当てはまりませんが
スケート選手は、回転途中で新たな力を得ているわけではないので、
この法則が成り立ちます。
この時の回転する運動量は、半径が大きくなろうと小さくなろうと変わりません。
💎人工、合成、植物などややこしい繊維の種類がいっきにわかります！
（化学）
衣料用に使われている繊維には、「天然もの」と「人工のもの」があります。
天然のものには、「植物繊維」と「動物繊維」があります。
植物繊維としては、麻、綿などがあり、
動物繊維には、絹、羊毛などがあります。
それぞれ性質が違って、その特性を生かした使われ方をしています。
そもそも「繊維」とは、基本となる分子が鎖状に細く長く結びついたものです。たとえば、
麻、綿は、「セルロース」という多糖類の分子が結びついてできています。
「レーヨン」は、人工繊維です。
セルロースを加工したもので、「再生繊維」と呼ばれています。
吸水性が高いので、汗を吸う性質があります。
しかいながら、しわができやすいという弱点があります。
動物繊維である絹、羊毛は、タンパク質でできています。
タンパク質は、アミノ酸の組み合わせでできています。
絹と羊毛は、同じタンパク質でもその組み合わせは、大きく違っているため
性質も違っています。
絹は、吸水性に優れていますが、虫に食われやすく、アルカリや紫外線に
弱いのが弱点です。
羊毛は、吸水性がよく、しわになりにくいのが長所ですが
絹と同じように虫に食われやすく、アルカリや紫外線に弱いという欠点を
持っています。
合成繊維には、「ナイロン」「ポリエステル」「アクリル」などがありますが
原料として石油を使っています。
構造は、タンパク質によく似ています。
しわになりにくく丈夫ですが、吸水性悪いのが難点です。
💎金属なのに「形状記憶」、なぜ元の形に戻れるのでしょう？（物理）
その名の通り、あたかも形を記憶しているかのごとくふるまうのが、
「形状記憶合金」です。
室温では、小さな力でも簡単に変形しますが、
ある一定の温度以上になると、もとの形に戻る性質があります。
身近なところでは、たとえば、形状記憶合金ブラジャー。
タンスにしまう時には、どんな形にも折りたためますが、
身に着けると体温で元の形に戻るのです。
他には、さまざまなパイプの継ぎ手として使われています。
それにしても金属が、「記憶する」とは、何がおこっているのでしょうか？
多くの金属は、原子同士が密に結びついています。
外から大きな力を加えると、それまで結合していた原子と原子の結びつきが
壊れて、他の原子と結びついてしまいます。
その結果、金属は変形して、元の形に戻れなくなるのです。
対して、形状記憶合金は、ある一定の温度以上になると
規則的に原子同士が結び付き、一番安定した状態に戻ろうとします。
温度を下げると変形しやすくなります。
しかも、原子同士の結びつきは、変わらないまま変形させることができるのです。
💎ペットボトルをリサイクルすると、なぜ、衣服になるのでしょう？
（化学）
石油は、燃料となるばかりではなく、プラスチックなどの化学製品の原料
にもなるのです。
プラスチックを材料にした製品は、今や日常生活にあふれています。
プラスチック製品のない生活などは、考えられないほどなのです。
プラスチックは、軽くて、長持ちするので、さまざまな用途に使われます。
しかし、丈夫で長持ちすることがいいことばかりとは言えないのです。
不必要となったプラスチックは、容易には分解しないので
ゴミになると燃やすしかないのです。
そこでいらなくなったプラスチック製品の再利用法が考えられているのです。
これがなかなか有効に再利用しにくいのです。
プラスチックには、色々な種類があるからです。
プラスチックを再利用する方法は、大まかに2つあります。
ひとつは、高温で溶かして、別の製品の材料にすること。
回収されたペットボトルは、主に、この方法で利用されています。
代表的なのが、「衣料のフリース」です！
2つ目は、化学的な処理でプラスチックを分子（モノマー）にまで
分解して、再びプラスチック製品にする方法です。
しかし、現実には、プラスチックごみの回収に限度があるのが現状で
採算性も高くありません。
自治体によっては、プラスチック製品を燃えるゴミとして扱い
燃やしているところもあります。
プラスチックは燃料としても有用なのです。
💎自然に分解されるプラスチックがあります！（化学）
プラスチックは、便利な素材ですが、ゴミとなった時に腐りにくいのが難点なのです。
例えば、生ごみは土に埋めておけば微生物になどにより分解され土に戻ります。
目に見えないほどのサイズになった「マイクロプラスチック」が
動物の体に入り込んだり、魚が誤ってプラスチックを口に入れたりして
問題になっています。
プラスチックは、全面禁止しかないのでしょうか？
そこで、自然に分解するような素材がないかと考えられたのが
「生分解性プラスチック」です。
土の中の「微生物」によって、水と二酸化炭素にまで分解可能な
プラスチックなのです。
生分解性プラスチックには、
石油を原料としたものと植物を原料にしたものがあります。
植物を原料としたものには、「バイオマスプラスチック」があります。
たとえば、トウモロコシのデンプンを原料にした「ポリ乳酸」があります。
この他にさまざまな生分解性プラスチックが開発されていますが、
課題はまだ残っているのです。
まずは、製造コストの問題です。
さらに、原料のトウモロコシなどの入手が困難になってきたことです。
また、生分解性プラスチックのゴミは、土の中に入れて分解させることが基本ですが、そのために、他のプラスチックと分別されなければなりません。
ちなみに、生分解性プラスチック製品としては、
紙おむつ、ゴミ袋、移植用苗ポットがあります。
これらを捨てる時は、土の中に廃棄すると、土の中の微生物によって
分解されて、水と二酸化炭素になるという事です。
💎”光”があたっただけできれいになる、夢のような「壁」が存在します！
（化学）
「光触媒」という言葉を聞いたことはないでしょうか？
壁に光触媒が使われていると
掃除をしなくても、光が当たるだけできれいになるというのです。
まさに夢のような物質なのです。
光触媒として使われるものに「酸化チタン」があります。
触媒と言うのは、モノとモノとの化学反応を促す性質をもつ物質の事です。
例えば、窒素と水素からアンモニアを作る場合、
室温では、反応が大変遅いのです。
しかし、酸化鉄を触媒として用いると、速やかに反応させることができます。
光触媒は、光をあてることによって、触媒の役割をする物質なのです。
代表的な光触媒である酸化チタンは、紫外線が当たると空気中の酸素を
「活性酸素」にする働きをします。
さて、活性酸素は、体の中では、悪さをする物質として知られています。
しかし、活性酸素は、私たちの生活の中では、とても役立ってくれるのです。
というのも活性酸素は、とても大きなパワーを持っているからです。
一口に活性酸素と言っても、様々な種類があるのです。
その一つが「スーパーオキシドラジカル」です。
この活性酸素のパワーでバイ菌を殺したり、汚れを分解したりすることができます。
また、酸化チタンは、水とよく反応して、親水性を強くする性質があります。
そのため、汚れがついても、表面に水の層ができているので、
汚れが落ちやすくなっているのです。
雨が降るだけでも、汚れが落ちるのです。
光触媒が使用されたものは、今後増えていく見通しですが
住宅の壁やカーテンなどに使われています。
💎よく聞く「フェーン現象」って、実際どんな現象？（物理）
近年、夏の暑さがどんどんひどくなってきているような気がします。
このような猛暑の原因の一つに「フェーン現象」が考えられます。
「フェーン現象」とは、湿り気のある空気が、山を通り越して、
乾いた高温の空気になる現象を言います。
例えば、日本海側から、海の水分をたっぷり含んだ風が上陸します。
するとまもなく山岳地帯に突き当たります。
そこで風は山に沿って上昇気流になります。
高度が高くなるにつれて空気の温度は低くなります。
すると、空気中の水分で雲を作り、雨になります。
その結果、空気が山頂に達するころには、ほとんどの水分を失っています。
こうして、乾いた空気は、山を越えて、反対側の斜面を降りてきます。
下りで高度が低くなると温度が上がってきます。
結果、山のふもとには、乾燥した温かい風がもたらされることに
なるのです。
これがフェーン現象による猛暑の原因です。
💎電話の基地局1つで、多数のスマホが通話できる謎？（物理）
いまや私たちの生活に欠かせなくなったスマホ！
「高性能カメラ機能」「ネット通話」「おサイフ機能」まで
信じられないほど便利な道具になりました。
ところで、これほど多くの人がスマホを使っているのにも関わらず
他の人の通話が聞こえるなどの混線はしないのでしょうか？
電話をかけると、まず、一番近くの無線基地局に電波が送られます。
無線基地局は、ビルの上などに設置されています。
これらの無線基地局で捉えた電波は、無線基地局同士を結ぶ交換局に
伝えられます。
すると、移動通信制御局で、相手のスマホがどこにあるのかを探し出して、
いちばん近い無線基地局から、相手のスマホに繋がります。
さて、スマホで使える電波は、それぞれの通信事業者に割り当てられています。
しかし、これだけ利用者がいるのですから、利用者一人一人に違う電波を
割り当てることはできません。
そこで考えられたのが、同じ電波を何人かで共有する方法です。
例えば、電波を共有しているのが3人だったら、時間を3分割して
Aさんの次はBさん、Bさんの次は、Cさんと言うように
時間を細かく刻んで電波を送るのです。
そうしたら、通話がきれるのでは？と思われるかもしれませんが
切り替えの時間が速いので、利用者は、音声が途切れず
連続的に聞こえるというわけです。
つまり、音声をデジタル化して圧縮しているので、
通話が途切れることはないという事です。
💎そもそも時間って、何が基準になっているのでしょう？（物理）
日本は、海外に比べると、時間に厳しいと言われます。
鉄道は、トラブルがない限り、正確に発車時間に発車しますし、
テレビ番組も1秒の狂いもなく始まります。
ところで、この時間の単位、1秒の長さは、どのように決められたのでしょうか？
そもそも時間の概念は、1日の長さがおおもとになっています。
地球が、自転軸を中心にして、1回転するのが1日の長さです。
1日は24時間、1時間は60分、1分は60秒です。
このように元は、1年の長さから、逆算されて1秒の長さは
決められたのです。
しかし、これではいくらなんでもおおざっぱすぎます。
地球の回転は、きっかり24時間というわけではないからです。
文明が発展するにつれ、
より正確な時間を求められるようになってきました。
現在1秒の長さを決めているのは、「原子時計」です。
原子時計は、「セシウム133」という金属を利用して作られています。
セシウム原子の固有周波数を元にして、1秒間が決められています。
その91億9263万1770周期を1秒としているのです。
気の遠くなるような数字です。
しかし、この原子時計でも10万年に1秒くらい狂うと言われています。
それくらいの正確さなら問題は、なさそうに思えますが、
もっと正確な基準はないかと考えられています。
要するに
昔は、地球の自転を元にして、1秒の長さを逆算。
現在は、セシウム原子の固有周波数を元に1秒を決定。
