NHK高校講座

「アリが巨大な壁を倒すなんて無理！」というキュピトロンの３人ですが、藤本チーフによれば、アリが壁を倒す方法があるといいます。

そのテーマのヒントとなるゲームが、「ながーい棒を手のひらの上で立たせ続けてねゲーム」です。
細長い棒を手のひらの上に立たせ、誰が一番長く立たせ続けられるかを競います。

さっそくチャレンジすると、一番長く棒を立たせることができたのは、ニ千翔ちゃんでした。

しかし、このゲームと「壁を倒すこと」とには、何の関係があるのでしょうか。

藤本　「みんなは棒を倒さないために、自分でどんなことをしていたか分かりますか？」

彩加　「バランスを取っていた。」

田畑　「何を考えるとバランスが取れると思いますか？」

彩加　「重心！」

藤本　「そう、実はこのゲームは重心がずれないようにし続けるというゲームだったんですね。」


すべての物には、「重心」 があります。
先ほどのゲームで使用した棒を横に倒し、中央の赤い点を支えると、棒は安定しています。
このように、棒状のものの多くは、中心の部分に重心があります。

ゲームでは、棒を立てて “棒の重心の部分” と “手のひらに接する点” がまっすぐになるように調整していました。
つまり、棒が倒れそうになる度に、その重心を追いかけてまっすぐになるよう調節していたのです。

物が立っていたり、倒れたりすることに「重心」は深く関わっています。

ここで、ガリレオ先生こと、川村 康文 先生（東京理科大学教授）に詳しく聞いてみます。

壁の模型を使って考えていきます。
この壁の重心は、対角線で示した壁の中心の付近にあります。
実際には、重心は壁の表面ではなく内側にあります。

では、物が倒れるとはどういうことなのか、模型で実験してみます。

壁を押して傾けた時、壁を支えているのはテーブルと接する点です。

重心が、壁を支えている点のぎりぎり手前に来るまで壁を押し続けます。
この時点で手を離せば、壁は元に戻ります。

しかし、さらに押し続けて、重心が壁を支えている点を超えた時、壁は倒れてしまいます。


藤本　「つまり、巨大な壁を倒すには、重心を大きくずらすだけの力が必要ということなんですね。」

それでは「アリが５mの巨大な壁を倒すにはどうすれば良いか」について考えてみます。


藤本　「アリが倒せる壁というのは、どういう壁だと思いますか？」

ニ千翔　「発泡スチロールの軽い壁？」

彩加　「薄い壁。」

里奈　「アリが倒せる壁を倒して、その倒した先端で、大きな壁を倒す。」

彩加　「ドミノみたいにってこと？」


最終的に倒す壁は５ｍですが、アリが倒せる大きさの壁との間に壁を並べていけば、５ｍの壁を倒せるかもしれません。