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すぐできる自由研究 地震に強い形、紙工作で確認 「おうちで理科」セレクト集(5)

2012/8/17

 大きな川を渡るとき、鉄橋に三角形がたくさん並んでいるのを見たことがありますか? あの三角形は一体、何のためにあるのでしょう。三角形の組み合わせは、大きな力がかかる橋をしっかりと支えています。三角形を使った構造は、地震に強い家やビルを造るためにも欠かせません。探してみると、私たちの身の回りには三角形を使って丈夫にしたものがいろいろあります。なぜこの形が地震に強いのか、実験をしながら一緒に考えてみましょう。

■どうして? 変形しにくい向きで力支える

 紙の上におもりを載せると、平らな紙はすぐにたわんでしまいます。一方、Mの形に折ると、おもりをたくさん載せることができます。それは図のように、おもりの押す力が分解されて、1カ所にかかる力が小さくなるからです。

 力のかかる方向にも注目しましょう。割りばしの両端を持って曲げるように力を入れるとポキッと折れますが、割りばしの両端から押したり引いたりしても曲がりません。同じように、Mの形を作るとおもりの重さは紙と同じ向きにかかるので、紙は曲がりにくくなります。Mの形が連なったような形を作れば、もっと頑丈になります。

 同じ紙という材質でも、形を変えると強くなったり弱くなったりするのです。

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