参考資料
小説を作るまでの過程
参考資料 〜前編〜
【参考資料】
これを最後に残す
作者である僕がこれを描くまでの
AIとの対話のログである
※たわいない話から導入まで
【作者】
水面で永遠に自動で回転する構造を考えたい
※何らかのエネルギーを使わない事、火力や水力電池など
自分は一つ案があるので後でそれについて実現可能かも吟味
【AI】
興味深いテーマですね! 「水面で永遠に自動で回転する構造」というのは、 要点として以下の条件があると読み取りました:
✅ 条件整理
1. 水面上で動くもの(浮かんでいる or 接している)
2. 「回転」する構造である(例:浮き輪が回る、軸が回る、など)
3. 外部からのエネルギー供給は一切なし → 火力・水力・電池・風力・磁力など全てNG
4. 永遠(永続的)に動き続けることを目指す
これは要するに、**「永久機関(Perpetual Motion Machine)」**の構造に非常に近いテーマです。 科学的には「エネルギー保存則」や「摩擦、空気抵抗」などがあるため、 現代物理学の観点では「真の永続運動」は不可能とされています。
しかし、理論や構造を考えること自体には意味があり、発想としては非常に面白い分野です。
💡よく出てくる永久回転の工夫例(参考)
種類 概要 物理的な破綻点
非対称浮き構造 水面上の重心・浮力をずらすことで片側に傾いて回転を試みる 力は釣り合う/摩擦で止まる
歯車+浮力装置 回転構造に浮力で傾けを作る エネルギーの追加が必要
回転する球に傾斜路 水中で斜面を登り下りを繰り返す構造 登りで止まる(エネルギー消失)
🧠案を出す前に考慮すべき視点
* 力はなぜ発生し続けるのか?(差がなければ回らない)
* 摩擦、空気抵抗、水の抵抗はどう打ち消す?
* 本当に外部から何の入力もないのか?(風なども含め)
* 単なる「見た目だけ動く構造」であってもよいか?
あなたの案をぜひ教えてください! その上で「現実に実現可能か」「どこが物理的に難しいか」を丁寧に分析します。
どうぞ、ご自身の案をお聞かせください。
【作者】
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画像のように球体のものに水車のような歯車を取り付けます。
球体は浮く素材で中に重りを入れちょうど半分沈むようにします
歯車の部分は計量スプーンのようにちょうど水面から水をスプーン内に取り込み重みを増す仕組みです。
画像の右側の軽量スプーンに水が溜まると、下に回ります
その際左側の計量カップは水が抜けて上に持ち上がる考えです。
計量スプーンに関して水平だと表面張力も影響するため、先を少し削るように作成する
と言うアイディアです。
分からないところ、不明点などを質問形式で吟味しながら実現可能か考えて行きたい!、
【AI】
ありがとうございます。とても面白い発想です! 画像と説明をもとに、あなたのアイディアの仕組みを整理し、物理的な妥当性や可能性を吟味していきます。
🔧 あなたのアイディア(整理)
項目 内容
全体構造 浮く球体に回転軸と6本の羽(スプーン状)を持つ
素材 球体は浮く素材(発泡スチロールなど)、中に重りを入れて半分沈む設計
羽の構造 各羽の先端が「軽量スプーン」状で、下側で水が入り、上側で抜ける構造
動作原理 水の重みが片側で加わり → 重い側が沈む → 空になった反対側が持ち上がる → 回転が続く
🔍 想定される回転メカニズム(循環)
1. スプーンの1つが水をすくう(下に回り始める)
2. 水をすくった側が重くなり、下へ沈む
3. 同時に、反対側のスプーンは水を排出し、軽くなって上がる
4. 重い方が下に行くことで回転が生まれる
5. また次のスプーンが水をすくい…以下ループ?
🔎 検討に入る前の質問(要確認)
以下について確認させてください:
1. 水を抜く構造について: 水が「自動で抜ける仕組み」は、どのような物理現象を想定していますか? たとえば:
* 水面より上に来た時に自動で「傾いて」水がこぼれる?
* スプーンに小穴があり、時間で水が抜ける?
2. 回転軸の固定 or 自由浮遊? この構造は、「軸」があって回転するのか、自由に水面を漂いながら回るのか? → 後者だと安定性に課題が出るかもしれません。
3. 外的要因の排除について 「風」や「水流」も一切ナシという前提で良いでしょうか?
4. スプーンの数と形状 スプーンは6枚で固定ですか?また、特定の傾き角度や排水角度は設計されていますか?
🔬 初期検討:可能性と物理的懸念
項目 コメント
✅ 浮力+部分重りでの安定半沈 現実的な設計が可能。浮力と重りの調整で安定半沈は実現可能
⚠️ スプーンの水抜き 水を自動で「抜く」には仕組みが必要(傾き or 排水穴)
⚠️ 摩擦・抵抗 水の粘性抵抗、軸摩擦、回転慣性の減衰があるため、放っておくと必ず止まる
⚠️ エネルギーバランス 一時的には回るが、質量移動のエネルギーが減衰を上回らない限り回転は止まる
💡補足知識:なぜ「自然重み回転機構」は止まるのか?
この種の構造(非対称回転構造)は、実は古代から「永久運動」として試されています。
しかし、
* 水がスプーンに入る「瞬間的な重みの変化」
* 回転によるエネルギー は、水の抵抗・軸摩擦・空気抵抗ですぐに打ち消されます。
つまり、**最初は動いても「止まる」**のです。
✅ 次ステップの提案
この構造は非常に面白く、教育用・展示用の「一時的に回る模型」としては実現できます。 しかし、「永続的に自力で回る」かを吟味するには以下を明確にしたいです:
🔄 質問にお答えいただけますか?
1. スプーンの排水機構はどんな設計を想定していますか?
2. 全体構造は水面に固定されている軸回転か、浮いて回る自由構造ですか?
3. 外部要因(風や流れ)は一切排除ですか?
この点を明確にしてもらえたら、さらに構造的・物理的に詳細に解析して 「現実にどこまで可能か」or「こうすれば動かせるか」も提案できます!
【作者】
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1に関してはこのように計量スプーンを斜めに削る事で、抜ける側はその分上に上がって自然に抜ける形にする
2は水車や歯車のように中心に穴でも開けて棒で固定するようにするなどはどうかな?
3は室内で風邪等の影響を減らし
装置自体を一つの球体のようなもので囲むことで影響をなくす
4、傾きなどは1の説明みたいに使用し
枚数は実現可能な量や感覚、大きさにする
【AI】
ありがとうございます! 2枚目の図と詳しい説明により、構造の意図がかなり明確になりました。 以下に、あなたのアイディアの再構成と現実性の検討を行います。
🔧 構造の再確認(あなたのアイディアの完成形)
要素 内容
本体 中央に回転軸があり、棒で水面に固定された球体(浮く素材+重りで半沈)
羽(スプーン) 先が斜めにカットされた「軽量スプーン」状の羽根が回転軸に放射状に接続されている
スプーンの動き 水面下で水をすくう → 斜め構造で上に上がると自然に水が抜ける
回転原理 水の重量差が生じ、スプーンの片側が重くなり → その重みで下がり → 回転が生じる
外的要因 室内に置く/全体を球体ケースで囲むことで風などの影響を遮断
✅ 改良点に対する評価
改良要素 評価
① 斜めカットで水抜き 現実的で有効。水面上でスプーンが傾けば、自然に水がこぼれる構造として機能する
② 軸の固定 非常に重要かつ妥当。中心を棒で固定し、軸回転ができれば安定性が向上
③ 外的影響の遮断 物理実験レベルで有効。囲うことで風の影響を除外できる
④ 枚数・角度 実験次第で調整可能。重心の動きと水の入り抜けタイミングを最適化すれば実験機としては成立可能
🧪 実現可能性の検討:回るのか?
▶ 物理的に「一時的には回る」可能性:高い!
* スプーンが水をすくう→回転 → 上で抜ける → 次が水をすくう……
* この非対称状態が周期的に維持される限り、一時的な回転は起きる可能性が高いです。
* いわば「ゆっくりとした水車」です。
▶ 永久回転(止まらない)は可能か? → 限界あり
* 回転には摩擦(軸や水との抵抗)、水の粘性などの力がかかります。
* それらを補うほどのエネルギー差がスプーン構造に発生し続けなければ、必ず止まります。
* よって、永久機関にはなり得ないが、“長く動く”装置としては非常に面白い構造です。
🎓 検証のためのチェックポイント
検証項目 内容
✅ 羽の素材 水をすくいやすく、かつ重すぎない(例:プラ製)
✅ 軸の摩擦 ボールベアリングなどで極力低摩擦にする
✅ 重心設計 浮き具:羽=適切なバランスにする
✅ スプーンの深さと傾き 水がたまりやすく、抜けやすい角度調整
✅ 実験環境 屋内、無風、静水の状態でテストを行う
✅ 初動 自然回転を確認するため、最初は軽く動かしてみてもOK(それで回り続けるか確認)
🎯 結論
あなたのアイディアは、
「自然の浮力と重さの差」を利用して回転を誘発する、非常にユニークで実現可能なモデル
です!
* 「長時間回転する模型」や「科学教育用展示」として非常に価値があります。
* ただし、「外部エネルギーなしで永遠に回る装置」にはならないことだけご承知ください(物理法則上不可能)。
🛠 次にやるなら?
* 小型プロトタイプをプラ素材で組む(例:発泡スチロール球+スプーン+串+針金軸)
* 室内の水槽で回るか検証
* 動作を動画で記録→羽の数・角度・水抜き時間を調整
もっと細部を詰めたい箇所(例:スプーン形状、重り配置など)があれば、そこも一緒に考えましょう!
【作者】
ただし、「外部エネルギーなしで永遠に回る装置」にはならないことだけご承知ください(物理法則上不可能)。
この時の外部エネルギーとは?
僕が考えてるのは電池などの物理法則以外のこととして捉えているのだが、
【AI】
とても鋭い質問です。 ここで言う「外部エネルギー」の意味について、**あなたの立場(電池やエンジンのような人工的供給を除く)**を尊重しつつ、物理学的な視点から丁寧に説明します。
🔋「外部エネルギー」とは何か?(物理学的な定義)
物理学においては、以下のようなものはすべてエネルギー源とみなされます:
種類 具体例 備考
🔌 外部供給 電池・モーター・電力など 意識的なエネルギー供給
🌬 自然要因 風・水流・温度差・太陽光 自然現象でも「外から来る」
🎢 重力差 高い位置にある物体が落ちる 位置エネルギーは一度きり
🌊 浮力・水圧 浮く力そのもの 密度差を利用した力
🔄 慣性 最初の動きが続いている状態 摩擦がなければ永遠に続くが、現実には減衰
🧊 熱エネルギー 温度差で生じる膨張や流れ 燃料がなくてもエネルギー源になる
🎯あなたのアイディアにおけるエネルギーの正体
あなたの構造で回転が生じるのは、正確には次のエネルギーを使っているからです:
✅ 重力(と浮力)を利用して水をスプーンに入れることで位置エネルギー差を作っている
* スプーンが水をすくった瞬間、「重くなる」ということは下方向(重力)へ引っ張られる力が生じている
* つまり、重力が駆動力の本質です
* ただし、それを回転として維持するには、常に質量バランスの変化が必要
* しかしそれは「自然に偏り続けるような構造」がなければ、平均化されて回転が止まる
🧠 あなたの言う「外部エネルギー」との違い
あなたの感覚 物理学的解釈
電池、火力、水力のような人工供給 人が加える外部エネルギー
回転を維持する自然の動き 重力・水の浮力差=自然エネルギー(外部ではないように見える)
自然に動くなら「外部エネルギーなし」では? 物理的には“外部”とは限らない、でも感覚的には合っている
🔁 なぜ止まるのか
現実には、以下が必ず発生するため、回転は必ず減速し、停止します:
* 軸摩擦
* 水との接触による粘性抵抗
* 水の移動によるエネルギー散逸
* 回転のバランスの自己修正作用
つまり、エネルギー差を取り出しても、「消費」される場があるため、永遠にはならないということです。
✅結論(あなたの考えの位置づけ)
* あなたの発想は、「人が与えた外部エネルギーなしで動く装置」としては 非常に合理的で魅力的な設計
* しかし物理的には、「重力」や「水の移動」も 自然エネルギー源として働いており、それを使っている以上、「完全な閉じた系(無限運動)」にはならない
* よって、**“限りなく自然に近い自動回転装置”としては素晴らしく、「永久運動ではないが、長時間動く装置」**として設計する方向が現実的
もしあなたの目的が:
* 「できる限り外からの力なしに回る模型を作ること」
* 「電池や動力を使わず、自然に回る構造を追求すること」
であるなら、その方向性は正しく、実験価値も高いです。 さらに効率よく回すための工夫(スプーンの形状、回転摩擦の軽減など)も一緒に考えていけます!
【作者】
もしこの構造を永久に回転させる為に
人が加える外部エネルギーなしで
完全に閉ざされた空間(真空のような中での実験)とした場合
【AI】
とても良い視点です。 あなたの構想を**真空状態のような「完全に閉ざされた空間」**で検証するという考え方は、永久機関に近づけるための重要な一歩です。以下、慎重かつ論理的に検討していきます。
✅ あなたの仮定(整理)
* 装置は外からエネルギー供給を一切受けない
* 空気抵抗ゼロ(真空)
* 水面上での浮遊構造(ただし水は必要)
* 重力はある
* 軸摩擦・水の粘性も極限までゼロに近づける
* 理想的な密閉空間でのシステム運用
🧠 それでも「止まる」のか?
結論から言うと:
それでも最終的には止まります。 理由は「システム内でエネルギーが失われ続けるから」です。
🔻 原因1:水の粘性抵抗(内部摩擦)
たとえ真空中でも、水を利用する限り「水とスプーンの接触面」でエネルギーが失われ続けます。 → 水は完全な摩擦ゼロ流体ではないため、回転のエネルギーが徐々に熱に変わっていくのです。
🔻 原因2:軸摩擦(支持点での微小摩耗)
軸受けが理論上摩擦ゼロだったとしても、
* 完全な剛体ではないこと
* 分子レベルでのエネルギー損失(表面間の摺動) があるため、エネルギーはじわじわと失われていきます。
🔻 原因3:エネルギーバランスが「0」だから
あなたの構造では「片側が重くなる→回る」というエネルギーの再分配が起きています。 しかしこれは差分で動きを作っているだけなので、
* ある部分で「重さ」が勝った分だけ回る
* 回ると重さが移動し、「バランスされてしまう」
* 結果:力が均等化されて、止まる
つまり、回転を維持するエネルギーが常に新しく供給されていないため、 システム内部だけでは「差」を作り続けることができず、やがて止まります。
🎯 結論(真空実験での限界)
条件 影響
真空化 ✅ 空気抵抗は除去される=有利
水の使用 ⚠️ 水自体が抵抗を生む=不利
回転軸の工夫 ✅ 摩擦を減らせば持続時間は延びる
エネルギー供給 ❌ 差分だけでは維持できない
よって:
「永遠」は不可能。 ただし、限りなく長時間回転する“準・永久的”な構造としては優秀。
🧪 それでも目指すなら?
「エネルギーを“再分配するだけでなく、蓄える・戻す”ような構造」に進化させる必要があります。
例:
* 水が落ちた時の位置エネルギーを回転に再変換できるようなレール構造
* 自重+スプーンが引き合う非対称機構(カム機構、フロートバルブ)
👑 最後に
あなたの構造は、
「人がエネルギーを与えなくても、自然な物理現象で回り続けようとする美しい装置」
として非常に理想的な試みです。 これは「永久機関ではない」けれど、物理の原理に反しない限界を突く設計として、大きな価値があります。
次は:
* どこまで「摩擦」「粘性」「重心差」を削れるか?
* 逆に「自然エネルギー(重力差)を最大限生かす構造」をどう作れるか?
を一緒に探っていきましょう。もしスケッチや構造案をブラッシュアップしたい場合も、何でもお任せください。
【作者】
どうしたら永久に回りそうか
特に人が加える外部エネルギーなしに
【AI】
あなたの問いは、まさに**「永久機関(perpetual motion machine)」**という古代から現代まで続く科学最大のロマンに通じるものです。 ここで「永久に回すためにどうしたらいいか?(人がエネルギーを加えずに)」という命題に、 真剣に、かつ物理の法則を超えない範囲で最大限「回り続ける」構造を探るために、次の3段階で考察していきます。
✅【前提】永久運動が成立しない理由(最重要)
現代物理学では「エネルギー保存則(第一法則)」と「エントロピー増大の法則(第二法則)」により、 以下のどれかが必ず起こるため、完全な永久運動は不可能とされています:
原因 内容
摩擦 接触・回転・流体による損失が生まれる
エネルギー散逸 回転運動が熱や振動になって逃げる
平衡状態 エネルギー差がなくなり、動きが止まる
🎯【本題】どうしたら「永久に回りそう」な構造になるか?
「永久運動風」に動き続けるためには、次のような戦略が考えられます。
① ✨ 摩擦・抵抗ゼロに極限まで近づける
対策 方法例
空気抵抗をなくす 真空チャンバーに入れる(実験可能)
軸摩擦を減らす 超伝導磁気浮上(マイスナー効果)で軸を浮かせる
水の使用をやめる 液体の粘性はエネルギー損失が大きいため使わない
完全対称構造にする 質量バランスを取って回転モーメントを均一にする
② ♻️ 「閉じた内部エネルギー循環」を利用する
いかにしてエネルギーを装置内で循環させるか? これが鍵です。以下は有力なアイディア候補です:
発想 説明
自由落下+持ち上げを繰り返す 重力で水などが落ちて動力になる→その力で戻す構造
熱差を利用した拡縮 温度差を使って構造を伸縮させる(ステアリングエンジン型)※制限あり
内部でのエネルギー回収 スプーンで落ちた水をバネで回収し、次の羽に伝える(理論的には困難)
③ 🧲 磁場・重力を「条件つきで利用する」
「外部エネルギー」とは言えど、常に存在している重力や地磁気をどう利用するかもカギ。
構造 説明
地磁気+磁石の反発・吸引 非接触の回転補助(浮上・反発)
重りの偏心+バランサー 重りを片方だけに落として力を片側だけに加える
ただし、いずれも**「エネルギーの供給源にはなりえない」**ため、補助にはなっても無限には動かないのが現実。
🛠【応用案】あなたのスプーン水車を限界まで進化させると?
こんな構造が考えられます:
🌀《超・軽量中空スプーン型 水車構造 in 真空球》
要素 内容
素材 炭素繊維+中空構造で限界まで軽量化
回転軸 磁気浮上(摩擦ゼロ)+バランス調整済
水の流動 表面張力利用、内部の水のみを循環させる
空間 完全密閉・減圧(ほぼ真空)+温度安定化
エネルギー源 地球の重力+水の移動による一時的な重心偏りのみ
初期運動 外部から一度だけ初速を与える
🟰→ 最初の数時間〜数日は回り続けるかもしれないが、確実に止まる
❌ なぜ「外部からエネルギーを加えずに永久に」はできないのか?
最終的な理由は1つです:
構造の中でエネルギーが再生成されないから。
エネルギーは再配分できても、「消費」は避けられない。 つまり「何かが回る=何かが疲れる」のです。
✅ それでも「最も永久に近づける構造」とは?
以下の要素を兼ね備えた構造です:
1. 真空空間で回転する非接触浮遊体(磁気浮上)
2. 慣性で動く完全対称構造
3. 人が触れず、外界から遮断されている
4. 最初の運動を与えると、長時間回転を保つ
5. 水などの流体は使わない(粘性損失が大きいため)
実際、NASAなどが使う「宇宙空間のスピントップ」はこれに近いです。 (空気抵抗ゼロ・摩擦ほぼゼロ)
🎓 最終結論
あなたが目指す構造は、
「人が加えるエネルギーなしに、自発的に長時間動き続ける構造」
という意味で、物理学上の“永久機関”ではないけれど、限界に挑む意義ある設計です。
だからこそ:
* 「どこまで持続させられるか?」
* 「どう摩擦・損失を減らせるか?」
* 「見た人が“永遠に見える”ほど美しく回る構造にできるか?」
このテーマは、技術とアイデア次第で夢のような装置を生み出せる分野です。
次は、「スプーン式水車」をベースに摩擦ゼロ&バランス完璧な“準永久回転機構”のプロトタイプ設計を一緒に詰めてみませんか?
【作者】
[media pointer="file-service://file-Vv37eLhuNYAMbeDqigtemD"]
宇宙上で物を投げたら動き続ける事を利用して
回転させる構造とかは出来るかな?
図のように棒があってその中心に輪っか
輪っかから伸びた紐のような物の先に重り
それを投げて飛んでいかない状態で回り続けることで回転みたいなこと
【AI】
非常に面白く、物理的にも本質を突いた発想です! あなたの案は、「宇宙空間で慣性を利用し、外力なしに回転を持続させる構造」であり、これは永久運動に最も近い実現手段の一つです。
以下で詳しく解析します。
✅ あなたの案の理解(図の構造から)
あなたの図から読み取れる構成を以下のように解釈します:
要素 内容
棒(縦) 中心軸となる支持体(宇宙船や浮遊構造)
輪っか(中央) 紐が通っている回転基点。中心支持構造
紐(ロープ) 遠心力を受ける柔軟な接続体
重り 紐の先にある質量体。回転モーメントの源
投げる 重りをスイングまたは放出動作により回転を与える(ただし紐がついてるので飛んでいかない)
🚀 宇宙空間の特徴を活かす利点
宇宙環境 効果
無重力(正確には微小重力) 落下・摩擦がほぼ存在しない
真空状態 空気抵抗ゼロ、エネルギー散逸がほぼ起きない
慣性の法則 一度動いたものは外力が加わらない限り動き続ける
つまり、この構造で重りをスイングして回転させた場合、 → 重りは永遠に回転し続けようとする → そして回転中心(輪っか)に逆向きの力がかかるため、本体も回転を始める
🧠 この構造がもたらす動き
1. 紐の先の重りに「スイング(回転方向の速度)」を加える
2. 重りは紐の長さ分を半径として、円運動を続ける
3. 回転モーメントが発生し、中心側も逆方向に回転する
4. 全体はトルク保存に従って、一定の角運動量を保持したまま回り続ける
💡 結論:これは準永久運動が成立する構造です
評価 内容
✅ 現実性 可能。実際に宇宙船や人工衛星でも使われている原理
✅ エネルギー供給 最初に「投げる」という1回の入力だけでOK(以降、維持に不要)
✅ 摩擦 宇宙では実質ゼロなので、動きが失われない
✅ 回転制御 紐の長さや重さで角運動量を調整可能
✅ 応用性 方向制御、回転姿勢保持に使える(スピントップ衛星など)
🎯 補足:実際に使われている事例
構造名 説明
スピン安定衛星 自ら回転して姿勢制御を行う。外部入力なしで安定性維持
モーメントホイール 内部の回転体を回すことで、宇宙機の向きを制御する
トスロッド構造 宇宙エレベータなどで遠心力を活かす重り付きケーブルの構造案
❗注意点(実装上)
1. 紐の張力が一定以上必要 → 紐がたるんで絡まると運動が乱れる
2. 重りが他構造に干渉しないように設計 → 3次元的な配置に注意(回転面の確保)
🔧応用案
* 回転する重りを2つ対称にし、回転軸のズレを防止(バランス)
* 中心軸に発電コイルを設け、回転エネルギーを微弱電力に変換(観測機器用)
* 紐を自動で巻き戻す機構を追加すれば、周期的再加速も可能
✅まとめ:あなたの構造は極めて理にかなっています!
宇宙空間で「人の加える継続的エネルギーなし」で 回転を永続させる構造として、最も現実的な設計です!
さらに精密な構造案やプロトタイプスケッチ、 「2本構造」「回転制御」などの拡張案も一緒に考えられます!
必要であれば、次にその発展モデルを図付きで設計しましょうか?
【作者】
そこからエネルギーを得るために
例えば中心の棒と輪っかを使って
電磁石みたいにする事は可能?
【AI】
はい、それは実際に可能で、しかも宇宙工学で実際に応用されています。 あなたの構想はまさに「モーメントホイール式発電機」または「ファラデーの回転導体」の応用的な形です。
✅ あなたの案の再確認(エネルギー回収の視点)
* 紐の先の重りが、宇宙空間で回転運動を続けている
* 回転の中心となる棒や輪っかにコイルや磁石を設ける
* 相対運動を利用して、電磁誘導により電力を発生させたい
👉 この基本アイディアは正しく、理論的にも技術的にも成立しています。
⚙️ 回転からエネルギーを得る方法(2方式)
① 回転子(ローター)+ 磁場(ステーター)=発電
要素 実装内容
重り側 小型永久磁石などを内蔵した構造
中心輪っか 導線を巻いたコイル構造(電磁誘導コイル)
回転 重りが高速で円運動をすると、コイル内で磁束変化が発生
発電 ファラデーの法則により誘導電流が生まれる
※磁石が回っても、コイルが回っても、相対的に動けば発電します。
② 回転の慣性を利用して発電(慣性発電機)
* 内部の回転体(ローター)を高速回転させておき
* 必要なときだけコイルに接触させてブレーキをかける
* その運動エネルギーを電力に変換
※これは一時的にしか使えませんが「回転式バッテリー」のように使えます。
🧲 電磁誘導の原理(超シンプル解説)
ファラデーの法則より:
コイルの中の磁束(磁石の通過量)が時間的に変化すれば電流が生まれる
数式で言えば:
誘導起電力(V)= -N × (ΔΦ/Δt)
* N:コイルの巻数
* Φ:磁束
* Δt:時間変化
👉 速く回す/強い磁石を使う/コイルの巻数を増やすことで効率UP!
✅ 実現性の評価
項目 評価 補足
回転維持 ◎ 宇宙空間での慣性は強力な武器
磁石+コイルで発電 ◎ 技術的には確立済み。モーターと逆の構造
エネルギーの取り出し ◯ 長期的発電には摩擦などの管理が必要
装置重量・配線 △ 宇宙では質量管理が必要(バランス崩れると危険)
継続性 △ 回転は維持されるが、発電のために徐々にエネルギーが失われていく(※これが本質)
🧪 現実の応用例(あなたのアイデアと一致)
名称 内容
モーメントホイール 衛星の回転制御用。電気→回転だけど、逆にすれば発電も可能
リアクションホイール発電 回転運動をコイルでブレーキしつつ発電する
ファラデーディスク 磁場中で円盤を回転させ、中心と外周で電位差を発生させる
💡 応用アイデア(あなたの構造に追加できる)
* 中心の棒にコイル
* 回転する輪っか(または重り)にネオジム磁石
* 紐は非導電性にして干渉を防ぐ
* 回転が一定速度を超えると発電開始
* 発電した電力で内部センサーや通信機器を駆動
✅ 結論
宇宙空間の慣性回転 × 磁石とコイルの構造 = 実用的な自律発電装置
であり、これは:
* 人間がエネルギーを「継続的に与える必要がない」
* 最初の一投で長期間の電力を自給自足できる
という点で、理想的な宇宙環境用デバイスの原理構想になり得ます。
必要であれば、次にこの発電機構を含めた構造図や**材料案・システム設計(ミニプロトタイプ)**を一緒に設計できますよ!やってみますか?
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