回れ、コメタリウム!2008年05月06日 21時09分58秒

昨日の記事にS.Uさんからいただいたコメントに触発されて記事を書きます。

ネットで検索すると、世間にはコメタリウムに魅せられている人も多いようで、いろいろ記事がヒットします。その中に、コメタリウムの動きをFlashムービーで見せるサイトを見つけました。

★MICROCOSMOSより The Cometarium のページ
(URLからすると、シカゴ大学教育学部のサイトらしいです)
 http://microcosmos.uchicago.edu/newton/cometarium/cometarium.html

画像をクリックすると動画が始まります。

これを見て実際に動く様はよく分かりました。
が、メカニズムは依然よく分かりません。本当は歯車以外に、付属する2個の楕円形のパーツ(カム)がぐるぐる動くんじゃないかと思うんですが、動画ではその部分が表現されていません。

我ながら鈍いな…と思うんですが、図を見ても頭の中でうまく動きがシミュレートできません。以前載せたコメタリウムの図を再度載せますので(クリックで拡大)、皆さんも頭の中で歯車を回してみていただけないでしょうか。

なお、以前の記事は↓です。

http://mononoke.asablo.jp/blog/2006/07/20/453053
http://mononoke.asablo.jp/blog/2006/07/21/453997

回れ、回れ、コメタリウム!2008年05月06日 21時15分31秒

別デザインのコメタリウム(これも既出です)。
基本的な仕組みは、前のものとたぶん同じ。

ついでにコメタリウムの歴史を説明したページへもリンク。

http://hyperion.cc.uregina.ca/~astro/comet/Intro.html

これによると、コメタリウムは18世紀前半~中葉の発明品で、このメカニズムを最初に考案したデザギュリエ(J.T. Desaguliers 1683-1744)は、当初これを(彗星ならぬ)水星公転のデモ用に作ったとか。

上の図でいうと、右側にある円形目盛は一種の「時計」で、等速回転する示度が時間の経過を表します。左側の大きな円の中心にあるのが太陽で、これは彗星の楕円軌道の焦点の1つにもなっています。彗星が、近日点近くでは早く、遠日点ではゆっくり動くのは先のアニメーションで見た通り。

コメタリウムは、彗星の動きを視覚化すると同時に、ケプラーの第2法則を視覚化するものでもあります(というよりも本来それがメイン)。リンク先の図(あるいは前の記事の図)で、太陽から放射状に伸びる線が、いわゆる「面積速度一定則」を表す説明用の補助線。

「ただし、厳密に言うと、このメカニズムではケプラーの第2法則を正確にシミュレートできない。詳細は以下を見よ」と、上のページは更なる文献に突入するのですが、ちょっと思考が追いつきません。。。