大学での実験ってどんなの？ ～農学部 材料編～

　こんにちは。東岡崎校のAAの林亮太です。

　今回は、大学で行っている実験の内容をお伝えしたいと思います。農学部では、やはり、生物に関係するものが多いです。バイオテクノロジー的なものや有機化学的なものもやっています。特に、自分の所属している学科で言えば、例えば、電気計測や、大学内の二次林などでの調査や、虫の数を数えるとか案外幅広くしています。ただ、その中でも、農学部で「そんなのやるの！」と思われそうなものについて話したいと思います。それは、、、

「木材をぶっ壊す！」

　
過激な言葉ですが、正確に言うと、木材の強度試験です。
　
　簡単に言うと、手で持てるくらいの大きさの木の棒や結構な大きさの材に荷重をかけてそれに対するたわみやひずみをみるという内容です。
　ここで得た結果をもとに材の強さの指数の一つであるヤング率(縦弾性係数)を公式から求めます。

　ひずみについての公式に、皆さんお馴染みのフックの法則(弾性法則)があります。ばねのところで使いますよね。これって弾性をもつ物体になら適用できるそうです。驚きました。
　また、たわみについての公式は、なんと、材のその部分のモーメントを二回積分をすることで得られます。たわみをy、モーメントをM、材のその部分の位置をxとおくと、

d²y/dx²＝M/EI 

であらわされます。

　なお、Iは材の断面に関する定数で、Eがヤング率を意味します。この式からヤング率を求めました。これも衝撃でした。
　さて、実験ですので、何かしら考察しませんと。ヤング率は、材の節や乾燥、木目の流れ方、年輪幅とかにも影響されるので、それらも踏まえてしました。節がないほど、乾燥して、木目が材長方向に流れていて、年輪幅が狭いほど、強かったです。まあ、ある意味当然ですかね。
　あら、だいぶ長くなってきたので、今日はこのあたりにしておきましょう。読んでいただきありがとうございました。　

河合塾マナビス東岡崎校
アシスタントアドバイザー　林亮太

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