第50回入賞作品 小学校の部
佳作

形と強さ(三角形の不思議)

佳作

岐阜県笠松町立松枝小学校6年
久保田 紘生
三角形構造
  • 岐阜県笠松町立松枝小学校6年
    久保田 紘生
  • 第50回入賞作品
    小学校の部
    佳作

    佳作

研究の動機

 夏休みから、ぼくの通う松枝小学校の耐震工事が始まりました。建物の形を変えないで、強くする方法に興味を持ちました。また、学校に行くには歩道橋を通ります。何人乗ってもつぶれないのは不思議でした。ぼくたちの周りには、いろいろな形のものがあり、それぞれに「必要な形」と「基本となる形と強さ」があるのではないかと思いました。

研究の方法・結果・考察

方法

(1)笠松町から長島まで、神戸から長崎までいろいろな構造の橋を写真に撮った。橋の種類について文献で調べた。
(2)橋に荷重がかかった時、橋の各部に働く力について文献で調べた。
(3)実験装置1号を作り橋の強度について実験した。改良し、実験装置2号でさらに詳しく調べた。厚紙(2㎝×21㎝)を使って橋を作った。橋の種類:厚紙1枚、厚紙をボンドで2枚3枚接着、両面テープで2枚3枚重ね、厚紙2枚の間にストロー2本をはさんだ(サンドイッチ構造)。橋脚間隔:12㎝ おもり:ペットボトルのキャップにねん土をつめて10gにした。橋からおもりを下げるかご(21g)をつるして強度を調べた。
(4)ストローで三角形、四角形、五角形、六角形、七角形、八角形を作り、グラグラしないために加える最少のストロー本数を調べた。
(5)立方体で同様に調べたところ、側面に1本ずつ4本のすじかいを入れると柱が90度になった。
(6)(5)がどれぐらいの重さに耐えられるか調べた(写真左)。上面に×状態と+状態にストローを加えて調べた。
(7)正四面体、三角柱で同様に調べた。正四面体を基本とした立体を作った。
(8)犬山城、名古屋城を見学し、建物の強度について調べた。

結果・考察・分かったこと

1.橋も建物も軽くて丈夫にする工夫があり、四角形を対角線で結ぶ三角形が基本となっていた。
2.立体を作る時、一つずつの平面を丈夫にする(三角形を作る)ことが大切である。
3.土台が大切だと分かった。

実験(6)
実験(6)
橋の一部の模型
橋の一部の模型

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