パスタを使って小さな橋を作る教室です。どうすれば頑丈にできるかを考えながら作ることで、構造設計を体験してもらいます。

各回参加上限人数に達するまで、先着で整理券を配布いたします。配布場所は工学部2号館2階フォラムの受付です。

対象：6歳以上（10歳未満は保護者同伴）
会場：工学部2号館2階 222講義室
開催日時：各日10:00～、13:30～、16:00～
所要時間：60分程度

パスタで橋を作るにあたって、パスタについて少し考えてみましょう。どのような力に強く、どのような力に弱いのでしょうか。パスタを美味しく食べる方法を考えたことはあっても、パスタの部材としての性質を考えたことがある方は少ないでしょう。パスタにかける力としては引張（ひっぱり）、圧縮、曲げの三種類があります。長いパスタにこれらの力をかけると、引張にはかなり良く耐える一方、圧縮・曲げの二つには簡単に折れてしまいます。

ですが、簡単に強くする方法があります。それはパスタを切って短くすることです。短くすると、圧縮にも曲げにも強くなります。特に圧縮でパスタが折れる原因である座屈という現象の起こりやすさは長さの２乗に比例するので、短くすると圧縮にも強くなります。

パスタで橋を作るとき、最も単純な構造は次のような一本橋ですが、これに力を加えると曲げの力がかかってしまいます。前述したように、長いパスタは曲げに弱いのでこれでは簡単に橋が折れてしまいます。

そこで登場するのがトラス構造です。この教室で作ってもらう橋もこのトラス構造をしています。トラスは三角形を組み合わせた形をしており、多くの部材に力を分散できるので、軽いながらも頑丈なのが特徴です。また三角形の辺どうしは互いに回転できるように接合されており、部材には引張と圧縮の力のみが発生し、部材を曲げようとする力は働きません。

三角形が力を分散させる仕組みについて、例えば下図のような三角形におもりをぶら下げた状況で考えてみましょう。

おもりをぶら下げたことにより、三角形は図のように変形します。部材Aは力が加わる前と比べて縮んでいるので、Aにはもとの長さに戻るために伸びようとする力、つまり引張の力がかかります。一方、Bは逆に元より伸びているので、縮もうとする圧縮の力が加わります。このようにして錘の力は三角形に分散されるのです。短い部材であれば圧縮にも強いので、トラスは荷重に強い構造となります。

簡単にパスタブリッジの解説をしましたが、いかがだったでしょうか。教室では実際にパスタとホットボンドを使ってブリッジを作ってもらいます。興味を持った方はぜひ教室に遊びに来てください。パスタで作った簡単な橋が想像よりも重たい荷重に耐える驚きを体験できるでしょう。

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