久しぶりに教室での様子を…
先日「コピー用紙で人の体重を支えてみよう！実験」を行いました。
コピー用紙をくるっと丸め、立てた状態で、重いものを支えられるかの実験です。
条件として
1.丸めた時の太さはトイレットペーパーの芯程度
2.長さは、A4サイズの短い方
3.丸めたときに重なる部分が出来るだけ少なくなるように巻く
A5サイズの紙を縦方向で巻くと重なる部分が1.5cm位になったので、トイレットペーパーの芯に巻きつけセロテープで留めたものを40本ほど用意しました。(42本作りました)
こんな感じで並べて(写真は製造途中の32本ですが)、その上に丈夫な板をのせて、人が乗れるのか試してみよう！ということになりました。
(ちなみに、1kgくらいのセロテープディスペンサー
こういうの…
は、2本でギリギリ支えられました)
ちょうど良い板が入手できなかったため、座卓を裏返し
こんな感じで乗せて、その上に小学5年生の女子が恐る恐る乗ると、問題なく立ちあがる事ができました。
その後、私も乗ってみる事になり、
体重と、このテーブルの重さを合わせた約70kgを支えてくれました。
この時、私が「紙筒をくっつけて並べたから大丈夫だったのかな?」と問いかけると、「やってみよう！」と答えてくれたので、早速
こんな感じで並べ直し。
そして、もう一度乗ってもらいました。
すると…
流石に小五の女子はクリアしました。
(結構ギシギシと音がしていましたが…)
それでは！と私がゆっくりと体重をかけていくと…
バシャ〜ン！
あっさりと潰れてしまいました…
やはり、力の分散と言っても、単純に70kg÷42本で一本あたり1.6kg支えられた訳ではなく、隣接していた筒同士が互いに変形しようとする力を横方向に分散させて支えてくれている事が潰れてしまった筒の先端を見るとわかります。
丸だった筒が潰れて違う形に変形していますが、互いに接していれば、変形しようと膨らもうとしても、隣も膨らもうとして押し合いますから変形できませんよね。
という事で、ペラペラなコピー用紙でも、丸めるだけで丈夫になる、と単純な話だけではなく、隣同士くっつけて、互いに変形しようとする力を互いに支えあうとさらに強度が増す事を確認しました。
準備がちょっと大変ですが、すごく簡単な実験ですので、お休みの日などに家族で試してみてはいかがでしょうか?
もちろん、ザッキーサイエンス教室では、定期的にこういった実験も行なっておりますので、一緒に参加するのも大歓迎ですよ！