イッテQでは非常に役に立つ実験が時々行われるが、今回の紙の摩擦力を試す実験はとても面白かった。

出川哲朗と堀田茜の掛け合いも楽しかったが、そもそもなぜ紙は滑りにくいのでしょうか?

実験だけでは分からなかった紙の摩擦力について、分かりやすく解説します。

 

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実験でも検証した紙が滑りにくい理由とは?

 

「滑りにくい」と「滑る」には、どのような違いがあるのでしょうか?

「滑る」もしくは「滑りやすい」とは、ある物体に触れた状態でも滑らかに移行できることです。

もちろん物体から離れて移動するのはなく、物体に触れた状態で動く、つまり移行することを言います。

その際に、あまり抵抗を感じることなく移行できれば、「滑りやすい」か「滑る」と判断できるでしょう。

ちょうど氷の上を歩いている状態と言えます。

 

それに対して「滑りにくい」とは、2つの物体が触れている時、両者の間に大きな摩擦が生じ、摩擦力が大きくなれば物体は比例して滑りにくくなる。

 

少し詳しく摩擦の意味を調べてみましょう。

ブリタニカ国際大百科事典では、「摩擦」という言葉について次のように説明しています。

2つの固体が互いに接して相対運動しようとするとき,または相対運動しているとき,その接触面に沿って運動を妨げようとする抵抗。この力を摩擦力という。

 

説明が少し難しくなりましたが、簡単に言えば地面に足を置いた状態でズルズルと動かすと、抵抗があり移行しづらいという状態です。

紙と紙をくっつけた状態で、左右に動かすと、思いのほか摩擦力が高いため、物体を動かすのが難しいというのが、今回のイッテQの実験でも証明されたでしょう。

ちょっと面白すぎて、実験結果についての印象が弱くなってしまいました・・・。

 

紙と紙の間に存在する摩擦力について、非常に興味深い映像があります。

これを見ていただけると、イッテQで行われていた実験をより理解しやすくなるはずです。

 

 

摩擦係数とはいったいどのようなもの?

 

詳しい説明をすると分かりにくく感じるかもしれませんが、まず広辞苑の正確な説明をご紹介します。 

二つの物体の接触面に平行にはたらく摩擦力と、その面に直角にはたらく垂直抗力(圧力)との比。

 

実例を出して、考えてみましょう。

先程のように、足を地面に付けてずらしてみる場面を想像してください。

足をすらす時に抵抗を感じるはずですが、その理由は体の重みと重力によって接触面には圧力がかかっており、さらに接着面には摩擦が存在しているため、さらに動かしづらくなるわけです。

この摩擦力と垂直方向の圧力の比を、摩擦係数と呼んでいます。

 

摩擦係数が小さくなればなるほど、物体を動かすために大きな力が必要になります。

 

公式を使うなら、静摩擦力(mN)/重りの垂直荷重(mN)=静摩擦係数です。

摩擦力がどれほど高くても、垂直荷重が弱いなら、摩擦係数は大きくなり滑りやすいという状態になります。

 

例えば、出川哲朗の方が堀田茜よりも重い、つまり垂直にかかる圧力が強くなり(摩擦係数が小さい)、結果として出川哲朗の方が、堀田茜よりも移行しづらいということになります。

 

今はちょうど夏休みの時期なので、自由研究のための資料としては非常に面白いテーマになるでしょう。

まだ宿題が終わっていないなら、ぜひこのテーマで研究をしてみてください。

 

イッテQで行われる不定期実験企画は非常に興味深いですね。

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