大科学実験

やってみなくちゃわからない!ホソノ

これまでの大科学実験

これまでの大科学実験
実験01 音の速さを見てみよう
実験02 空飛ぶクジラ
実験03 コップは力持ち
実験04 太陽で料理しよう
実験05 高速で止まるボール!?
実験06 リンゴは動きたくない!?
実験07 人力発電メリーゴーラウンド
実験08 声でコップが割れる?
実験09 大追跡!巨大影の7時間
実験10 象の重さは?
実験11 卵の上に立つラクダ
実験12 高速スピンの謎
実験13 暗闇に光を!
実験14 忍者になろう
実験15 本は力持ち
実験16 時速100kmの振り子
実験17 静電気でお絵かき
実験18 ボールは戻ってくる?
実験19 さわらずに球を動かせ
実験20 かなりしょっぱいウェディング
実験21 救出!てこ大作戦
実験22 みんなここに集まってくる
実験23 水深10000m!?
実験24 手作り電池カー
実験25 氷でたき火
実験26 水のナイフ

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実験15「本は力持ち」

物と物とが触れ合うと摩擦力が生じる。2冊の本を1ページずつ重ね合わせ、生じた摩擦の力で、どのくらい重いものを吊るすことができるのか、実験で検証する。

物と物が触れ合うと摩擦力が生じる。2冊の本を1ページずつ重ね合わせ、生じた摩擦の力で、どのくらい重いものを吊るすことができるのか、実験で検証する。

期間限定配信 ※内容は放送番組と一部異なる場合がございます。

コラム今回の実験 「本は力持ち」

 「コップは力持ち」でつり下げられた力士が、今度は本と対戦です。

 今回のテーマは摩擦(まさつ)です。ぴったりと触(ふ)れ合った物同士には 摩擦の力が働きます。この「ぴったり」が大事な点です。番組では2冊の本のペー ジを交互に重ねていき、最後に輪ゴムで止めました。

 ごく普通の輪ゴムですが、 ゆるくとめただけでもその効果(こうか)は大きく、あそこを輪ゴムでとめないと、本はばらけて比較的簡単に抜けてしまうそうです。たかが輪ゴム、されど輪ゴムといったところでしょうか。

実は摩擦の原理について本当のところはくわしくわかっていませんが、固体(こたい)どうしの摩擦については、表面の細かな凹凸(おうとつ)がかみ合うのを原因とする説(凹凸説とします)と、実際に接しているごく小さなでっぱり部分がくっついていることを原因とする説(凝着(ぎょうちゃく)説とします)があります。

凹凸説だと、まったく凹凸のないものどうしのとき、ぴったりとくっついて摩擦の力が強く働き、簡単にははがせなくなることが説明しにくいのですが、凝着説だとしっくりきます。

 落語の「三井の大黒」というお話を聞いたことがありますか? 江戸時代初期の彫刻家(ちょうこくか)・左甚五郎(ひだりじんごろう)が主人公です。この落語の中に、甚五郎がかんなで削(けず)った板を2枚重ねると、ぴたりとくっついてはがせなくなったという逸話(いつわ)が出てきます。甚五郎そのものがなかば伝説化していて、実在した人なのかどうか定かではないようですが、この逸話自体は十分に考えられることです。

摩擦力は、物の素材によって大きく変わるので、どのくらいの重さをつり下げられるかを計算だけで求めることはできません。

 大科学実験の番組作りでも、実 際に実験をし、そのデータをもとに同じ紙質の本でページ数を増やすとどうなるかの予想を立て、それをまた実験で確かめるという方法を繰り返したそうです。まさに「やってみなくちゃわからない」ですね!

 下記のサイトに制作ウラ話をのせています。こちらもぜひどうぞ!

詫摩雅子/日経サイエンス編集部
日経サイエンスブログ (カテゴリーから「大科学実験」をお選び下さい。)

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