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2008年12月21日 (日)

としゆき君が軽くなったのは、たまたまやったのか?(その2)

2.それ以外に考えられる誤差
その1で書いた理由だけでは、62g→372gの説明は難しいです。

そこで、それ以外に考えられる誤差を考えてみました。

気圧の差はどうでしょうか?電子天びんは計量皿に空気の重さがかかっています。気圧が高くなると空気が重くなり、誤差が生じます。

気圧による空気の重さは意外に大きいのです。その値は、約10kg/m^2・hPa。つまり、気圧が1hPa上昇すると、1平方メートル当たり10kgも増えるのです。

番組で使用していた電子天びんの計量皿のサイズは344mm×384mmとみられるので、面積は約0.132平方メートルです。例えば、喜屋武岬の方が宗谷岬より気圧が10hPa低かったと仮定すると(宗谷岬の天気は晴れ、喜屋武岬の天気は雨)、13.2kg軽くなります。

しかし、これらの差は電子天びんを立ち上げ0点補正することにより、打ち消されるはずです。実際、放送の中でも、宗谷岬、喜屋武岬とも測定前の表示は0gになってました。

そのため、気圧による変化も敢えなく玉砕されてしまいました。

これ以上は、私の頭では分かりません。

電子天びんのマニュアルの注意書きを見ると、次のような記述があります。

計量前の注意(設置条件と計量準備)
使用前には必ず30分以上通電してください。(ACアダプタを電源に接続した状態)
□ 正しく計量できるよう定期的にキャリブレーションを行ってください。詳しくは「6.キャリブレーション」を参照してください。
初めて設置するときや設置場所を変えたときは、天びんを室温になじませるために12時間以上、できれば通電状態で放置し、その後、キャリブレーションを行ってから使用してください。

株式会社 エー・アンド・デイ「内蔵分銅付き重量級天びんGPシリーズマニュアル」P.6より転載

今回は30分以上通電してないでしょう。ましてや3つめの注意点は絶対に出来てないでしょう。

このことによる測定誤差がどの程度あるのかは分かりませんが、私の結論はここに帰着しました。つまり、電子天びんの測定安定性の問題です。

もし、もう一度宗谷岬に戻って量れば、さらに軽くなっていたかも知れないし、先に喜屋武岬で量ってから宗谷岬で量っても軽くなっていたかも知れないのです。

そう、としゆき君があれだけ軽くなったのは、偶然だったということです。

島津製作所の天びん豆知識には、電子天びんの誤差の仕組みが分かりやすくまとめられています。
http://www.shimadzu.co.jp/balance/hiroba/bean/bean06.html

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コメント

ラナさんが書かれていることが妥当な理由でしょうね。仕組みが実際には釣り合いを取っているわけではないにせよ、「天秤」と称するもので精密測定した結果がこれでは測定器として疑われてしまいます。
気圧についての考察ですが、等方的に力がかかりますから (でないと圧力勾配がある→風が吹くという常態ですから。)、計量皿に上からかかった力のほとんどは下からの力でキャンセルしているはずです。計量皿の支柱部分だけ考えれば済むでしょう。
科学番組じゃないのはわかっていますが、「エーアイアイ」などに比べると精度が低いように思います。このねたは重力に主因を持っていくのであれば普通のバネばかりの体重計を使うべきでしたね。下手に精密機器を持ち込んだのでかえって中途半端になってしまった。

心理歴史学者さん、返事が大変遅くなり申し訳ありませんでした。

>気圧についての考察ですが、等方的に力がかかりますから (でないと圧力勾配がある→風が吹くという常態ですから。)、計量皿に上からかかった力のほとんどは下からの力でキャンセルしているはずです。
>
そうでした。すごい基本的なことを忘れていました(^_^;)。ご指摘ありがとうございます。


>計量皿の支柱部分だけ考えれば済むでしょう。
>
そうですね。下から空気の圧力がかからない場所だけを考えればいいですよね。


>普通のバネばかりの体重計を使うべきでしたね。下手に精密機器を持ち込んだのでかえって中途半端になってしまった。
>
確かにそうですよね。
しかし、バネばかりでそれだけの精度が得られるのでしょうか?

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