ペットボトルが棒1本で支えられる？！
今回はペットボトルを棒とひものみで支えてみました。
動画
・準備物
割りばし 一膳(割って2本に。内、1本は更に半分にしておく)、ビニールひも 80㎝、テープ、重り(500mlペットボトルを支えられる程度の重さがあるもの)、500mlペットボトル
・操作
- ペットボトルにビニールひもの片方を縛り付ける。
- ペットボトルの結び目から15㎝程のところでビニールひものもう片方を縛って円を作る。（外れないようにしっかりとつけること）
- 割りばし(長い方)を平らな面から3分の1より少し長いくらい出し、重りで固定する。
- 割りばしにペットボトルをかけて、円の半分あたりに割りばし(短い方)を水平にセットし、ずれないようにテープで固定する。(今回は、つるす箇所から紐の長さが12cm辺りに、棒を水平にセットした。棒への垂直距離では無いことに注意。)
- 割りばし(短い方)を角度をつけてセットし、重りを外す。(緩く挟むのでは失敗しやすい。)
原理は缶が斜めに立つものと似ている。重りを乗せているときは、重心を力点（重り）によって支えている。そのため、この状態で重りを外すとペットボトルは落ちてしまう。
しかし棒を斜めに挟み込むことで、ペットボトルの重心を支点と一直線になるようにずらすことが出来る。支点の真下に重心が来ることによって、支点が重心を支えるようになる。そのため、重りを外してもペットボトルが支えられる。動画をよく見ると、ひもが重り側に軽く傾いていることが分かる。これより重心を移動していると言える。角度は、支点と重心が一直線上に位置するように棒を挟み込むことで決定される。
今回は机の上部が少し出っ張っていたので上記の理論通りつるすことが出来た。然し、図の【ポイント？】の様にある程度スペースが無ければ支点の真下に重心を移動させる事が出来ないので(ボトルが細ければ小スペースでも可能？)、壁に対して同じ様な事は出来ないのではないかと推測する。
爪楊枝やマッチを使っても同じことが出来るようであるが、その時はビニールひもを使うと強度が低く、水平に棒を設置するとき、爪楊枝などがひもを貫通してしまうので上手くつるすことが出来ない。そのためある程度強度のある靴ひもなどを使うとよい。また、テープで固定するほか、棒に切れ込みを入れて、ひもにかませる方法もある。
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※都留文科大学理科教育の一環
