【発展編】4-b スピードスケート

Q1. ☆問題☆

よく晴れた夏の日に、日あたりのよい場所に鉄板を置いておくと、人がさわれないほど熱くなってしまうことがあるね。

このとき、黒い鉄板のほうが、白い鉄板よりも熱くなりやすいことが知られているよ。

その理由は、どんなことだろうか。ワークブックで学んだことをもとに、そうぞうしてみよう。

  • 黒い鉄板は、太陽の光を多く反射するから。
  • 黒い鉄板は、すずしい風を多く吸収するから。
  • 黒い鉄板は、太陽の光をあまり反射しないから。
  • 黒い鉄板は、空気中の水分をあまり吸収しないから。
  • 黒い鉄板は、すずしい風を多く反射するから。

正解

  • 黒い鉄板は、太陽の光を多く反射するから。
  • 黒い鉄板は、すずしい風を多く吸収するから。
  • 黒い鉄板は、太陽の光をあまり反射しないから。
  • 黒い鉄板は、空気中の水分をあまり吸収しないから。
  • 黒い鉄板は、すずしい風を多く反射するから。

解説

ワークブックで説明したように、黒とか白とかっていう色のちがいは、光をどれほど反射するかと関係しているんだね。

そして、黒いものというのはあまり光を反射しないもので、白いものというのはよく光を反射するものだっていうことだった。

 

そこから考えると、「黒い鉄板は、太陽の光をあまり反射しないから。」というのが理由だとそうぞうできるだろう。

白というのは、光がよく反射するという意味だったね。

それでは、「かがみ」にカラーセンサーをあててみたらどうなるだろう?
(家の中で黒いものや白いものをさがすときに、もう調べた人もいるかもしれないね。
そういう人も、そうでない人も、ちょっと考えてみよう。)

実は、かがみにカラーセンサーをあてると、「反射光の強さ」は100に近い数字になるよ。
真っ白な紙にカラーセンサーをあてたときと同じだね。

でも、かがみと真っ白な紙では、ちょっと違いがあるんだ。

Q2. ☆問題☆

次のうち、「反射光の強さ」が0に近い数字になってしまうのはどれだろう?

  • かがみに、カラーセンサーをまっすぐあてる
  • かがみに、カラーセンサーをななめからあてる
  • 真っ白な紙に、カラーセンサーをまっすぐあてる
  • 真っ白な紙に、カラーセンサーをななめからあてる

 

(「まっすぐあてる」とか「ななめからあてる」とかいうのは、こういうことだよ。)

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正解

  • かがみに、カラーセンサーをまっすぐあてる
  • かがみに、カラーセンサーをななめからあてる
  • 真っ白な紙に、カラーセンサーをまっすぐあてる
  • 真っ白な紙に、カラーセンサーをななめからあてる

解説

家に、かがみや白い紙があれば、ぜひ実際にためしてみよう。

 

カラーセンサーには、小さい電球のようなもの(LED)が入っているんだ。

そして、カラーセンサーをものにあてると、LEDから出た光がものにあたって、反射した光がまたカラーセンサーにあたる。

そうやってカラーセンサーにもどってきた光の強さを調べているんだよ。

 

白い紙も、かがみも、光を反射するものだけれど、その反射のしかたには少しちがいがあるんだね。

image-3

カラーセンサーの感知している場所には、赤いまるい光が当たっているよね。

ワークブックのミッション3では、このまるい光がラインの右端にそって走るように、ライントレースのプログラムを作ったよ。

 

あてはめる数字は人によって違うだろうけれど、たとえばこんなふうになったね。

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Q3. ☆問題☆

このプログラムについて、あてはまるものを下の中からすべて選んでね。

  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から右へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向へまっすぐに進む。
  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から左へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から右へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向へまっすぐに進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から左へカーブするように進む。

正解

  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から右へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向へまっすぐに進む。
  • カラーセンサーがこい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から左へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から右へカーブするように進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向へまっすぐに進む。
  • カラーセンサーがうすい色を感知しているときは、ロボットは向いている方向から左へカーブするように進む。

解説

ワークブックで作ったプログラムは、このように黒いラインの右端にそって走るプログラムだったね。

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ワークブックで作ったプログラムと見比べてみよう。

ほら、ちゃんと、「白を感知しているあいだは左カーブ」「黒を感知しているあいだは右カーブ」となっているよね。