なぜ大きい物ほど壊れやすいのか、レゴで解説してみた！ 同じ形、同じ材質、同じ構造の物をサイズだけ変えて実験
今回紹介するのは、ニコニコ動画に投稿された『【機械工学】スケール則。大きいものほど自重に耐えられない』というむにむにさんの動画です。
投稿者メッセージ（動画説明文より）
大きいものほど壊れやすい。サイズが大きくなると重量(体積)は3乗、断面積は2乗に比例して増加。結果、重量に対して支える力が相対的に弱くなる。ゾウがアリより骨太でも転倒時に骨折しやすいのはこのため。
LEGOブロックは構造物の『原子』に相当するものとして使っている。
実際の世界では、橋や建物が大きくなっても、それを構成する原子自体は大きくならない。
同様に、LEGOモデルでも基本ブロックのサイズ（凹凸）は変えずに、構造全体を大きくすることで、スケール効果を再現している。
なぜ、大きいものほど自重で壊れやすくなるのでしょうか。レゴで解説した動画をむにむにさんが投稿しています。
まず架空の生き物を使って実験します。小さいものは問題なく立つことができました。しかし、同じ形で大きくすると、脚が折れて立てなくなります。
次にレゴで作った棒で試してみます。ゆっくりと横向きにしてみると、小さい物は壊れませんでしたが、長さと太さが4倍のものではポキッと折れてしまいました。
理由は単純です。長さを2倍にした場合、重量は8倍になり3乗に比例します。一方で、断面積は長さの2乗にしか比例しないため、大きくなるほど自重を支える力が不足します。それで壊れてしまうのです。
では、大きな構造物はどのようにして自重に耐えているのでしょうか。脚を短くする、脚を縦に配置する、脚を太くするなどの対策があります。スケールに対応した構造が必要なのです。
最後に、小さい人と大きい人で実験をします。同じ高さから落下した場合どうなるでしょうか。小さい人は無事でしたが、大きい人は足を折ってしまいました。
レゴという身近な素材を使って、わかりやすく説明した動画となっています。興味を持った方は、ぜひ視聴してみてください。
視聴者コメント
毎度ええ動画やなぁ
なるほどなぁ
スペランカーは巨人だった…？
いい動画でした
めちゃわかりやすかった
文／高橋ホイコ
▼動画はこちらから視聴できます▼
『【機械工学】スケール則。大きいものほど自重に耐えられない』
https://www.nicovideo.jp/watch/sm44794324
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