物理学系でおもしろい課題研究のテーマ

高校の課題研究のテーマ決めに迷っていて物理が好きなのでなにか物理系でおもしろいテーマとかを探しています
できるだけ一般人が聞いておもしろいと思える話がいいです！よろしくお願いします！

No.5 回答者： psytex1 回答日時： 2017/04/15 09:01

最近はナノマシンが話題になっていますが、ナノマシンで

風車のようなものを作って、液体の（ランダムな）ブラ
ウン運動を一方向の運動に集約すれば、「運動＞摩擦＞熱」
というエントロピー増大の法則に反し、永久運動機関が
作れないか？＜分子力エンジン（かつて自作しようとしました）
（世界は元来永久運動機関ではないか？）

No.4 回答者： アルキメデス 回答日時： 2017/04/14 13:08

物理学と言ってもいろんな分野がありますからね，あなたが得意とする分野がよくわかりませんが，偏りのないように分野別に提案しましょうか．

I) 力学: 地球上にある物体が落下する際，真空であれば鉛直方向に落下するよりもcycloid曲線と呼ばれる曲線を描いて落下した方が速く落下します．実際にcycloid曲線の性質を提示したのち，本当に速く落下しているのか計算で導いてみましょう．

Ⅱ) 熱力学: 絶対零度とはよくご存知と思います．これは粒子の熱運動が完全に止まるからですが実際にその環境にできたことはありません．つまり温度と粒子の熱運動の大きさの関係を掴み，そこから計算して絶対零度を理論的に求めたわけですね．それを調べて実践してみましょう．

Ⅲ) 電磁気学: 電気的な力にクーロン力などがありますが，細かい計算をしていると迫力が無いので雷を作るのはいかがですか．雷が発生するためには大きな静電気が必要であるのでネット上や書籍などで検索して，その発生理論も記載しましょう．

私からはこんなところです．多少内容を変えても構いません．他の方より少し計算などが重視した内容かもしれませんが，質問者様は高校生とのことなので小学校の自由研究的な内容は避けたからです．自分の気に入ったテーマを見つけ，頑張ってくださいね．

No.3 回答者： chiha2525-- 回答日時： 2017/04/14 11:31

『これが物理学だ』という本に、静電気を使って一般の人を楽しませるような話があったので、参考になるかも知れません。

似たような感じので、でんじろう先生の～というのも、いろいろされているので、良いのがあると思います。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2017/04/14 09:33

物理の面白実験テーマなんて無数にありますよ。

たとえば…

（１）大きな釘（５寸釘など）にエナメル線をたくさん巻き（１００ターン以上）、そのエナメル線の両端をステレオアンプのマイク入力（右chでも左chでも）につなぎます。この状態でその釘の頭に（なるべく強力な）磁石をゆっくり近づけたり遠ざけたりして、スピーカーから出る音を聞きます。なぜそんな音がするのかを考察してみてください。

（２）塩を水に溶いて５ｃｍ～１０ｃｍ角に折り畳んだキッチンペーパに染み込ませます（あまりベタベタに濡らさず、塩水が垂れない程度に搾っておく）。これをアルミのお皿に載せ、その上から活性炭をふりかけて少々盛り上げます。盛り上げた上に１０円玉を置けば実験セットの出来上がりです。テスターでお皿と１０円玉の間の電圧を調べてみてください。DC１Ｖあまり出ているはずです。なぜでしょう、考察してみてください。活性炭はキムコ（脱臭剤）が使えます。「氷キムコマックス」（冷凍庫用脱臭剤）の底蓋を開ければ活性炭が出てきます。実験セットを大きくすれば豆電球も点灯します。

（３）磁石１個とパチンコ玉２個を用意してください。まずはじめにパチンコ玉１個を磁石（机の上に置いておく）の上に載せます（そのパチンコ玉は磁石に吸い着きます）。次に、もうひとつのパチンコ玉を指で摘み、磁石の上のパチンコ玉に積み重ねてみます（指は離さないでおきます）。そうすると、これも吸い寄せられます。実験はここからで、指で摘んだパチンコ玉をゆっくりと持ち上げてみるのです。そうすると、どうなるでしょうか？　なぜそんな結果になるのかを考察してみてください。

（４）５円玉を大きくしたようなリング磁石（例えば外形３ｃｍ、内径１ｃｍ、厚さ２ｍｍ）の穴に鉄の棒（例えば直径２ｍｍ、長さ５０ｃｍ）を通します。この鉄の棒を垂直に立て、それを軸に回転するように上からリング磁石を落下させてみてください。そうすると、最初はまるで独楽（こま）が体を傾けよろめくような格好で、回転速度を上げながら落ちていきます。が、やがて体を水平に保ち、全く落下せずに鉄の棒を軸にして回るばかりになります。数秒ほどこの状態を保つと、再び体を傾けフラフラとよろめくように回って落ちていきます。このとき条件によって元と同じ回転方向に回りながら落ちる場合と、水平回転（落下しない状態）が終了した瞬間に逆回転向きになって落ちる場合があります。さら回転落下する過程で、同じ挙動が繰り返されます。なぜそんなことになるのか、考察してみてください。

書くのが大変なので、この辺で止めておきます.....

No.1 回答者： 漂浪の火星人 回答日時： 2017/04/13 23:30

じーさんは「光速度」を測ってみて欲しいです。

http://fnorio.com/0129Fizeau_1849/Fizeau_1849.html

電球はおろか、電気さえも使えなかった時代に「秒速約３１万キロ」という数字を叩き出したのは未だに信じられない偉業だと思ってます。

今じゃいろんなものが使えるし、正解もわかってるんだし、
だったら小学生でもじーさんにもわかるような方法で光速度を測ってみて欲しい！

と思うわけです。

だめ？