【チャレンジ】
サラサラの砂に葉っぱを混ぜて、高い砂山を作ってみよう

同じサイズの紙の上で、どれだけ高い山を作ることができるかな？

ケース１　A４用紙の上で普通に可能な砂山を作ってみよう

【必要なもの】
・砂
・A4の紙

ホントは上のような形が実験としては理想的ですが、両がわの基礎の作成が難しいので、
下のように簡略化します。頂上のブロックだけ上にのることができます。

【チャレンジ】
発砲スチロールだけでアーチ橋を作ってみよう

【必要なもの】
・発砲スチロールのレンガ（100円ショップ等でご用意してください）
・分度器、定規
・切断用カッターナイフ
・ケガ防止用てぶくろ（スベリ止め付き軍手など）
・仮止め用テープ（ｶﾞﾑﾃｰﾌﾟなど）

【作り方】
①発砲スチロールを台形に切る
72°の角度で切る
（カッターナイフを使うときはケガをしないように、ご注意してください）

②　①のブロックを全部で５コ作る

③外側へ動かないようにしてブロックを積み重ねたらアーチ橋の完成

大人が本気で作ってみました

【Q＆A】
Qアーチ橋ってなに？
Aアーチ橋は、上に凸な弓なりの構造体を用いて荷重を圧縮応力だけで支える「アーチ構造」の橋です。
図に示すように、荷重がアーチ部材の内部において圧縮力に変換され、両端の支点へ伝達されます。

Qどんなところで使われているの？
Aアーチ橋では、断面(だんめん)内に一様な圧縮力(あっしゅくりょく)のみが発生し、曲げが発生しにくく、
たわみが少ない構造(こうぞう)になっています。
日本では、長崎(ながさき)の「めがね橋」、岩国(いわくに)の「錦帯橋(きんたいきょう)」 が有名です。

【チャレンジ】
割りばしでレオナルド橋を作ってみよう

【必要なもの】
・割りばし

【作り方】

大人が本気で作ってみました

【Q＆A】
Qレオナルド橋ってなに？
Aレオナルド・ダ・ヴィンチが考案した、「アーチ橋」 です。構造材の組合せによって、
くぎなどを使用せずとも自立し、 また簡単に組立解体、
そして持ち運びができるようにと考えられました。
「ダ・ヴィンチの橋」「サルバティーコ橋」とも呼ばれています。

Qどうして自立するの？
A均等にお互いを支えあっているため自立できます。
ポイントは部品それぞれに加わる「摩擦力」と「重力」です。

それぞれの力を考慮するために、便宜上、画像で左右に伸びている木を「棒」、
前後（手前から奥）に伸びている木を「杭」とします。

①摩擦力について考えましょう。
　杭と棒、棒と地面は接しており、それぞれには摩擦力が働いているので
　杭が飛び出したり、滑り落ちたりすることはありません。

②次に棒や杭に働く重力を考えましょう。
　一番シンプルなレオナルドの橋で考えてみます。
　この橋は2つの杭（①、②）と2つの棒（A、B）で成り立っていますね。

棒Aには重力が働いているため下向きの力が生じます。
しかし、杭②によって支えられているため、崩れることがありません。
では杭②はどうでしょうか。杭②には自身にかかる重力と
棒Aからの力が働いていますが、棒Bに支えられています。
そして、棒Bにも同様に下向きの力が加わっていますが、
杭①によって支えられているため崩れません。
もちろん杭①も棒Aに支えられていますね。

力の流れは次のようにループしています。
棒A　→　杭②　→　棒B　→　杭①　→　棒A

橋を構成する一部の部品に力が集中することなく、
均等にお互いを支え合っているのが分かりますね。
これがレオナルドの橋が自立できる理由です。

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いかがだったでしょうか？
楽しい夏休みをお過ごしください。