プリベンディング
net のおまとめサイトに興味惹かれる記事がありました

らばQという、世界の面白よもやま話をまとめるサイトがあるのですが、こちらの記事に、興味深い写真がありました。

圧縮に耐えられないはずのひもが直立しています!周囲には曲げられたプラスチック板が。。
これは魔法。。? 手品。。。?
いやいや、そんな訳はありません。
「物理って楽しい」という記事のタイトルとなっていますが、これは一目瞭然、力学の問題です。
さっそく力学のプロの意地をかけて検討、分析アナリーゼ・モードに!
(---- 1分後 ----)
これは。。つまり「プリベンディング」です!
「プリベンディング」とはあまり聞いたことがない言葉かもしれません。
プレテンション(プリテンション)なら馴染みがあるかもしれません。これは部材にあらかじめテンション=引張力を入れたものです。
それと同様にプリベンディングとは、部材にあらかじめ曲げモーメントを入れたもののことです。
わかりやすく言うと、あらかじめ部材を曲げておく、ということです。
その曲げた部材が戻ろうとする力を利用するということです。
プラスチック板にこのプリベンディングが入れられており、この結果ヒモは引っ張られて自立しているのです。
その仕組は以下です
下図に示すように、プラスチック板はいわば無理矢理曲げられており、まっすぐに戻ろうとします。(左 → 真ん中)
これがプリベンディングです。
その結果、プラスチック板の両端を結ぶヒモは引っ張られることとなります(右図)

上記が基本ユニットの状態です。
そして複数の構成:自分より上の部分の重量の伝達は以下となります。
下図で、プラスチック板Bの途中にプラスチック板Aがつながっています。
板Aの重量は板Bのひもの途中にかかり、ひもを緩ませようとしますが、板Aの重量Wより、ひもに作用している引張力Tの方が大きい:T>Wなので(そのような引張力を入れておく)ヒモが緩むことはありません。
この結果、板Aの重量は逆に上に登って、板Bを経由して下方に伝えられます(W’)
これらが繰り返された結果、フレーム全体が成立し、ひもは緩まないのです。
最後は板が地面に接して重量を地面に渡す、というワケです。

ひも全体が直立して倒れない件に関しては、記事内にあるように、板を3枚としている側に全体が倒れようとするので、そちら側に安定版となる扇状のCD板付けています。
ロシアの人のBLOGが元ネタのようですが、遠く離れたところでこのようなことを考えている人がいるのだ、と思いました。
ユーモラスな形態で余り見たことがない形です。
プリベンディングはまさに部材が曲がっているので、建築にはあまりそぐわない形態かもしれません。
しかしタワーや、オモチャとしてなら可能な気がします。
ペットボトルと靴紐があればすぐ作れそうとのこと。
早速やってみようと思います!(今チョット忙しいのでもう少し後で。。。(^^;)

らばQという、世界の面白よもやま話をまとめるサイトがあるのですが、こちらの記事に、興味深い写真がありました。

圧縮に耐えられないはずのひもが直立しています!周囲には曲げられたプラスチック板が。。
これは魔法。。? 手品。。。?
いやいや、そんな訳はありません。
「物理って楽しい」という記事のタイトルとなっていますが、これは一目瞭然、力学の問題です。
さっそく力学のプロの意地をかけて検討、分析アナリーゼ・モードに!
(---- 1分後 ----)
これは。。つまり「プリベンディング」です!
「プリベンディング」とはあまり聞いたことがない言葉かもしれません。
プレテンション(プリテンション)なら馴染みがあるかもしれません。これは部材にあらかじめテンション=引張力を入れたものです。
それと同様にプリベンディングとは、部材にあらかじめ曲げモーメントを入れたもののことです。
わかりやすく言うと、あらかじめ部材を曲げておく、ということです。
その曲げた部材が戻ろうとする力を利用するということです。
プラスチック板にこのプリベンディングが入れられており、この結果ヒモは引っ張られて自立しているのです。
その仕組は以下です
下図に示すように、プラスチック板はいわば無理矢理曲げられており、まっすぐに戻ろうとします。(左 → 真ん中)
これがプリベンディングです。
その結果、プラスチック板の両端を結ぶヒモは引っ張られることとなります(右図)

上記が基本ユニットの状態です。
そして複数の構成:自分より上の部分の重量の伝達は以下となります。
下図で、プラスチック板Bの途中にプラスチック板Aがつながっています。
板Aの重量は板Bのひもの途中にかかり、ひもを緩ませようとしますが、板Aの重量Wより、ひもに作用している引張力Tの方が大きい:T>Wなので(そのような引張力を入れておく)ヒモが緩むことはありません。
この結果、板Aの重量は逆に上に登って、板Bを経由して下方に伝えられます(W’)
これらが繰り返された結果、フレーム全体が成立し、ひもは緩まないのです。
最後は板が地面に接して重量を地面に渡す、というワケです。

ひも全体が直立して倒れない件に関しては、記事内にあるように、板を3枚としている側に全体が倒れようとするので、そちら側に安定版となる扇状のCD板付けています。
ロシアの人のBLOGが元ネタのようですが、遠く離れたところでこのようなことを考えている人がいるのだ、と思いました。
ユーモラスな形態で余り見たことがない形です。
プリベンディングはまさに部材が曲がっているので、建築にはあまりそぐわない形態かもしれません。
しかしタワーや、オモチャとしてなら可能な気がします。
ペットボトルと靴紐があればすぐ作れそうとのこと。
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