オーラリ―

2012年だったか2013年だったか,郡山市福島県)の科学館に行ったときに,とても綺麗なオ―ラリーを見たことがありました.

◆2012年頃に写真を撮ったオーラリー(※2016年に科学館に再訪しましたが,なくなっていました.)

郡山市ふれあい科学館
体験型のコーナーが多く,展示も他では見たことがないものばかりで,めっちゃいい科学館です.
http://www.space-park.jp/index.html

2009年の世界天文年の年にディアゴティー二から出た商品のようです.
科学館に行ったのは2013年でしたし,集めるとしてもかなりお金がかかりそうだなーと諦めつつ,すみっこに引っかかっていました.

最近,たまたまジャンク品が手に入り,多少壊れていたのですが,部品を集めて組み直すことができました.
一旦全部分解し,掃除とパーツ交換をしただけです.

一旦全部分解.

完成

ちゃんと回りました.

正転逆転が可能で,スピードコントローラがあるので速度を自由に変えられます.
モーターで最上部の太陽を回転させ,歯車で各惑星を動かしていく仕組みになっています.
スピードコントローラは可変抵抗を入れて調整しているようです.

モータのスペックはよく分かりません.
ちょっと計算してみました.

モータの軸からは約8 cmはなれています.
軸の重さ,軸の回転トルクは無視します.

MKS単位系で計算します.

回転速度は8秒で一回転なので,回転数nは,7.5rpm
球の半径Rは22.5 mm,質量Mを1 kgとします.
球を回転させるために必要な慣性モーメントIは,球の半径の2乗と質量に比例しますが,歯車を回すために必要な慣性モーメントの計算がめんどくさそうなので,大雑把に球の半径を2倍にして計算することとします(安全サイド).
I = 0.81 * 10^-3 kg m^2
となります[1].したがって,

加減速トルクTは,0.5秒で0 rpmから,7.5rpmに達したとして,
T = 1.27 * 10^-3 Nm
となりました[2].

大体 1.3 mNmとなります.

小さい値が出てしまったように思うので,もしかしたら慣性モーメントの計算がかなり違うということなのかもしれません.


知恵袋を見ていたら,付録の値段には決まりがあることを知りました.
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1434384064

一般消費者に対する景品類の提供に関する事項の制限

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1一般消費者に対して懸賞(「懸賞による景品類の提供に関する事項の制限」(昭和52年 公正取引委員会告示第3号)第1項に規定する懸賞をいう。)によらないで提供する景品類の価額は,景品類の提供に係る取引の価額の10分の2の金額(当該 金額が200円未満の場合にあつては,200円)の範囲内であつて,正常な商慣習に照らして適当と認められる限度を超えてはならない。

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ディアゴスティ―二の本が一冊1800円くらいなので,モーター等の付録は2割の360円以下ということになります.
この回は,モーター以外に付録はほぼないので,モーターの価格は350円くらいということになります.

MonotaroでDCモータを適当に検索したところ,全く形は異なりますが,マブチモータ(RE-280RA)で1.47mNmの物を見つけました.
253円です.

近いような近くないような....
先の計算では,スピードを最も速い時に設定した値を用いています.
もしこのモーターと同程度の品なのであれば,スペックギリギリなのかもしれません.
長時間動作させると熱がたまってモーターがいかれそうですね.
スピードを落として,たまに動かすくらいにしておきます.

参考[1]:http://www.rs.kagu.tus.ac.jp/yamalab/2007/toda/moment/
参考[2]:http://www.washimo-web.jp/Technology/Statics/No22/Statics22.htm