5D メカ

5D メカ

あなたは、時計を分解して見たことがありますか? 分解してみると、その中には、人間の知恵と技によって精巧につくられた基本的な機械要素(歯車・ゼンマイ・バネ・ネジ等)がいっぱい入っています。 それらの機械要素の複雑な組み合わせによって、正確に時を刻む時計ができていることに気づくでしょう。 また、機械要素は、今日の科学技術を根底から支えている数々の要素の一つでもあります。 この展示室には、基本的な機械要素や、それを応用した装置があり、手や足を使って遊びながら操作することで、機械の働きや原理を体験的に理解できます。 身の回りにある機器は、機械要素の組み合わせからできていることを発見するとともに、新しい機械を創造する意欲がわいてきます。

1.スモンマ

コンテナの小さな窓からのぞいて見えたものはマンモスです。
そのマンモスが動いている様子を窓を開けて確かめてみると機械要素の一部であることが分かります。
このように、機械要素が組み合わされて一つのものを形作っていることに気付きます。

2.君にも運べる(てこ・車輪・滑車・斜面・ねじ)

ステンレス製の重い球が「てこ・滑車・輪軸・斜面・ねじ」の機械要素を用いた運搬装置を使うと小さな力で運べることが体験できます。
さあ、みんなで力を合わせて、重い玉を運びましょう。

3.びっくり25200000回

複数枚の歯車を組み合わせて回転させようとしても巨大な歯車は、10年かかって1周しかしません。
1996年4月21日にオープンしてから9年9ヶ月たった2006年1月24日、やっと1周しました。
また、オープンしてから18年4ヶ月たった2014年8月27日に、2周目に到達しました。
歯車には、動力の伝達のほかに、回転数を調整する働きがあります。

4.メカ楽器「のこぎり」

ラック・ピニオン機構を使ったのこぎりを操作して応力のかけ具合でのこぎりの音がどのように変化するのか体験してみましょう。

5.ドレミ・・・

タイミングプーリー、タイミングベルトなど、さまざまな機械要素から構成された自動楽器(太鼓、鐘)を演奏することでメカニズムのおもしろさを味わいましょう。

6.迷路X・Y

迷路ゲームで遊びながら機械要素から構成されたX・Y軸移動装置の仕組みがわかります。

7.トリックリフト

ロープを引っ張って発生した小さな力も、輪軸の組み合わせによって、大きな力を出すことができます。

8.ミラクルロープ

定滑車と動滑車を組み合わせて、小型乗用車を持ち上げることによって、小さな力から大きな力を出すことができることを体験します。

9.チェア

機械的に仕掛けを組み込んだ椅子に座ると、突然椅子が動き出したり、振動したり、音を出したりします。

10.クレーン

建設作業で使われるさまざまな大型機械にも大きな力を生み出すための機械要素が組み合わされています。
ここでは、クレーンの大型可動模型を操作して、ボウリング玉を持ち上げてコースに戻すという体験を通し、ボールをつかむ機構のしくみを学習します。

11.サイクリックベルト

自転車のペダルによる回転運動がベルトの伝達機構を使って、タンクに空気が吹き込まれて気泡を観察できます。

12.ギアずもう

歯車で行う腕相撲を通し、力の弱い人が力の強い人に勝つことができるのは、歯車比の違いから小さな力でも大きな力を生み出せるためであることを、身を持って体験することができます。

13.トリックペダル

複数の歯車の組み合わせによって、小さな力で隣接する別のステージを動かすことができることを体験できます。

14.コントロール

バネを利用した発射装置から、打ち出し角度やバネの強さを変えてボールをうまく弾ませ、ゴールの穴まで入れます。
この体験を通して、バネは、弾性力を持ちエネルギーを蓄える役目を持っていることが理解できます。

15.サイクル

金属製の玉を上に持ち上げ、強化ガラスをめがけて落下させるという一連の流れの中に「ギア、カム、クランク、リンク、ベルト、チェーン」の機械要素が、それぞどのような働きをしたのか、体験を通して学習できます。

16.メカコースター

様々な機械要素で構成されたエレベータ装置を使って、ボウリングの玉を持ち上げたり、レールの上を転がしたりする様子を見ることによって、機械要素の働きを理解することができます。

17.WAVE振り子

振り子はひもの長さによって動く周期が変わります。はじめはそろっていた振り子の動きも、次第にさまざまな波の動きに変わり、しばらくすると再び振り子の動きはピッタリとそろい始めます。

【出展団体ウェブサイト】

国立研究開発法人 理化学研究所