自然の振る舞いを観察する際に、現象の示す対称性に注目すると有用な情報を引き出せる場合があります。ここでは、鏡映対称性を持つ図形を描いてみましょう。 ビデオを利用する作品についてはWebカメラが必要です。Webカメラは各自で用意してください。
右にある図形を白いキャンバスに乗せていきます。中央の直線のところを境に左右を反転したの図形を乗せられます。各図形は中央付近をドラッグすると移動、それ以外の部分をドラッグすると回転します。ただし、円は回転しません。
・図形を載せて中央の直線を境に左右が逆になるように配置してみましょう。
・各図形を回転して、どれだけ回転すると元と同じ形になるか調べましょう。
・元と同じ形が再現できる変換の種類が多い場合を対称性が高いと言います。どの図形が対称性が高いでしょう。
中央の直線のところに鏡があります。ドラッグすると線を描けます。左のパレットではカーソル位置の、右のパレットではカーソル位置と鏡映対称の関係にある位置の線の色を変更できます。
・何か描いてみましょう。
縦横の直線のところで反転します。ドラッグすると線を描けます。
・チェックボックスで反転のしかたを変えてみましょう。
・回転で同様の操作ができる場合がありますか?
右側の2画面はクリックすると左右、もしくは上下に反転、ドラッグすると移動します。
左側の2画面は中央付近をドラッグすると移動、それ以外の部分をドラッグすると回転します。
・紙に図形を書いて表示してみましょう。
・60度、72度、90度回転すると元に戻る形をそれぞれ探しましょう。
正3角形の画面を9枚表示します。各画像はクリックすると左右に反転します。
・カメラにいろいろなものを映しておもしろい画像を探してみましょう。
・万華鏡の仕組みを考えてみましょう。
こちらは長方形の画面を9枚表示します。
・他にはどのように画面を組み合わせるとおもしろい絵が見えるでしょうか?
3次元での振る舞いを記述する教材作成のための習作です。物理を学習する上で、特に意味があるわけではありません。 3次元の事象をどういった形で表現すると分かりやすいか考えてみてください。
球が前進してきます。ある面を超えると最後尾に移動します。格子点の数は、23から163の間で選べます。
縦軸を回転軸として系が回転します。
・ 格子点の数を増やすには高速なコンピュータが必要です。
・ セルゲームの3次元酔歩で利用しました。