本棚、机、ベッド、橋、ビル、機械。
世の中のほとんどのモノは、ネジで固定されています。
でも、ここで衝撃の事実。
ドライバーでネジを回した力の
約90%はムダになっている。
「えっ!?そんな効率の悪いもので大丈夫なの?」
倒れない本棚、壊れない家具。
その裏には、ネジが持つとても賢い仕組みが隠されていました。
ネジの主役は「回す力」じゃなかった
ネジというと、
「グルグル回して締めるもの」というイメージですよね。
でも探偵ロビンは言います。
ネジの本当の主役は
『回す力』ではなく
『引っ張り合う力』だ。
その正体が、
軸力(じくりょく)です。
ネジは実は「バネ」だった!
ネジを強く締めるとき、
実はネジ自身がほんのわずかに伸びています。
イメージしてみてください。
- ネジ=引き伸ばされたバネ
- 元に戻ろうとする力が発生
この戻ろうとする力が、
固定したい部材どうしを
万力(まんりき)のようにギュッ!と押し付けます。
この押し付け合う力こそが、
ネジの固定力の正体。
つまりネジは、
自分が元に戻ろうとする力で
モノを固定している
というわけです。
ムダに見えた摩擦力が最強だった
では、最初に言っていた
「90%ムダになる力」は何だったのでしょう?
その犯人は、
摩擦力(まさつりょく)です。
ネジを回すとき、
- ねじ山同士
- ネジの頭と部材
- 部材と部材
あらゆる場所で摩擦が起こります。
確かにエネルギーは失われますが、
この摩擦こそが安全のカギでした。
摩擦力は“ズレ防止装置”
軸力でギュッと押し付けられた部材の間には、
強い摩擦力が生まれます。
この摩擦力があるおかげで、
- 横にズレない
- 引き離されない
- グラグラしない
つまり、
棚が倒れない理由がここにあります。
さらにすごいのは、
ネジが勝手に回って緩まない理由。
ネジが勝手に緩まない秘密
ネジのねじ山は、
たった約3度というとてもゆるい坂道。
この角度は、
摩擦力がしっかり効く角度になっています。
そのため、
- 振動があっても
- 衝撃を受けても
ネジは勝手に逆回転しません。
摩擦力は、
ネジにとっての絶対に外れないブレーキなのです。
棚がグラグラする本当の犯人
「それでも棚が緩むこと、ありますよね?」
その通り。
探偵ロビンは真犯人をこう指摘します。
- 締め付けが弱かった
- 振動による自己緩み
少しずつ軸力が弱まると、
摩擦力のブレーキも効かなくなります。
この小さな緩みの積み重ねが、
大きな事故につながることも。
だから、
ネジは「しっかり締める」ことが超重要
なのです。
今回のミステリーまとめ
ネジがモノを固定する秘密は、この2つ。
- バネの力(軸力)
- ブレーキの力(摩擦力)
回す力のほとんどはムダでも、
そのムダがあるからこそ、
ネジは安全で信頼できる部品になっています。
探偵ロビンの日常ミステリー
次にネジを見るときは、
「小さいのに、すごい科学が詰まってるな」と
思い出してみてください。
さて、最後にあなたへの質問です。
あなたの部屋で
一番ネジが使われていると思うモノは何ですか?
ベッド?
机?
それとも意外な場所?
身の回りのネジから、
次のミステリーが始まるかもしれません。
それではまた次回、
日常に隠れた科学の謎でお会いしましょう!
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