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Credit:JK Brickworks
physics

重力に逆らってる!? テンセグリティ構造の不思議な仕組みを解説 (2/3)

2020.05.09 Saturday
twistedsifter https://twistedsifter.com/2020/05/diy-lego-tensegrity-sculpture-tutorial/, wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/Tensegrity

テンセグリティの仕組み

JK Brickworksが作ったテンセグリティの仕組みを考えてみましょう。

2つの圧縮材がどのようにバランスを保っているかを考えれば、仕組みを理解しやすいはずです。

下側のブロックは、接地しており土台の役割を果たしています。こちらは単体で安定しますね。

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Credit:JK Brickworks

続いて、上側のブロックにはたらく力を考えましょう。

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Credit:JK Brickworks

上側のブロックには重力がはたらきます。当然、下向きの力がはたらくので、それをカバーするために上側ブロックのL字の先端を土台の先端を短いチェーンで繋いで支える必要があります。

当然、短いチェーンだけではバランスが悪く、上側のブロックは手前や後方に倒れてしまいますね。

これをカバーするために、T字部分と土台を2本の長いチェーンで繋ぎます。

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Credit:JK Brickworks

そうすると、それぞれのチェーンが、重力や他のチェーンによって生じる力を絶妙にカバーしてくれます。

圧縮材と張力材の相互作用によって、全体としてバランスを保つことができ、崩れることがないのです。

実は、うまくバランスを取ってテンセグリティを成立させるためには、圧縮材に3本以上の張力材が接続されなければいけません。

ですから、「JK Brickworks」が作った2本の圧縮材と3本の張力材によるテンセグリティは、かなりシンプルなテンセグリティとなります。

そして、圧縮材と張力材の数を増やすことで、下図のように複雑なテンセグリティを作成することもできます。

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20面体のテンセグリティ/Credit: Commons / wiki

さらに、テンセグリティを利用したアートも数多く作成されています。

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(左)テンセグリティ構造を含むアート彫刻、(右)ナイロン糸と杭で作られたテンセグリティドーム/Credit: Zaian-Own work / wiki

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