CHIYOU-WOODWORK

重さの同じ人形を一方はシーソーの端に、もう一方を支点寄りの位置に乗せると、端に乗せた人形が上がり、支点寄りに乗せた人形が下がります。 なぜ？ どんなしくみで端に乗せた人形のほうが上がるのだろう？
ふしぎなシーソー　　　　　　普通のシーソー　　　　 ロバーバル機構のシーソー
しくみ ふしぎなシーソー」はロバーバルの機構の支点を上にずらしてシーソーのような形にしたものです。形は似ていますがロバーバルの機構ではありません。 支点を上にずらしたために、端の人形Ａの上がった距離より、支点寄りの人形Ｂの下がった距離が大きくなります。仕事量の釣り合いから人形Ｂは人形Ａより軽くて釣り合うのですが、同じ重さのため、人形Ｂが下がります。 さお部(上のビーム)の傾きを10°として、さお、支柱および枝部での人形までの長さ(実寸法)を枝部の直線式に入れて計算すると、a＝12㎜、b＝15㎜となりました。 「普通のシーソー(支点は上にずらしてある)」では、人形Ｂより人形Ａの変位が大きく、仕事量の釣り合いから人形Ａが下がります。 「 ふしぎなシーソー」で、さおの中点にピンを差し替えて支点とすると、「ロバーバル機構のシーソー」になります。 ＊ ロバーバルの機構(ロバーバルバランス)は上皿天秤に使われている平行リンクの機構で、同じ重さのものなら、皿のどの位置に載せても釣り合います。 参考 ロバーバル機構 ・鈴木：上皿天秤のつりあい機構ーロバーバル機構ー，科学教育 34(4) (1986) ・Wikipedia：Roberval Balanceなど
こぼれ話 「ふしぎなシーソー」は枝部のどこに人形を乗せてもつりあうロバーバル機構のシーソーを作るなかで、偶然できたものです。 まったくオリジナルなものを作るのは難しいのですが、作品作りでは既存のものからでも、何か一工夫を加えるよう心がけています。このとき、やはり考えているだけでなく、作ってみることが大事で、試行錯誤を繰り返しているうちに、使えるアイデアが出てくると実感しています。

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