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おもしろ科学実験室（工学のふしぎな世界）
建物模型を作って、揺らしてみよう！
2023年12月26日
徳島大学 理工学部
社会基盤デザインコース
徳島大学 理工学部
社会基盤デザインコース
はじめに
みなさんは建物の高さや重さ、柱の本数や位置の違いによって、建物の揺れかたが違うことを知っていますか？実際に建物模型を作り、揺らして揺れの違いを確かめてみましょう。
準備するもの
- 道具：地震発生装置（じしん君）、スマホ、定規、カッター、グルーガン、両面テープ
- 材料：カラーボード、パスタ (1.8mm)、ストロー、重り(5gを必要数)、猫よけ用マット、竹串
建物モデル作成手順
- カラーボードを8cm四方に切ったものを複数枚用意する（1つの建物あたり4-6枚程度）。
- 猫よけマットを使って、すべてのカラーボードに等間隔の穴あけ用印をつける。このとき、上から板で軽く押さえると印が均等につく。
- 柱として使うストローを3cm、 6cm、 9cmに切ったものをそれぞれ必要数用意する。
- 基礎になるカラーボードの柱を設置する位置に竹串を使って穴を開ける。
- 開けた穴にパスタを通し、グルーガンを使って接着する。このとき、パスタを折らないように注意し、パスタはできる限り垂直に設置する。
- 同じ長さのストローをすべての柱に通す。
- 床になるカラーボードの柱位置に穴を開けたあと、パスタを折らないように気をつけながら、カラーボードを通す。
- 6、7を繰り返し、建物模型完成。
振動実験
建物模型を両面テープを用い、振動台（地震発生装置）に設置する。このままでは、建物模型は固くそれほど揺れないため、各階に5gの重りを3~5個両面テープでくっつける。
スマートフォンに地震計アプリ（i震度など）をインストールし、両面テープを使い振動台に設置する。
さまざまな振幅、振動数の地震を発生させ、建物の揺れや壊れ方、震度を観察してみよう。
異なる高さ、重さ、柱の本数、柱位置等の建物模型を作り、それぞれの揺れ方が異なることが確認できたかな？小さな振幅の地震でも、地震の振動数が建物の振動数（固有振動数という）と一致する場合には、建物が大きく揺れる共振現象が見られ、壊れることもあるので試してみよう。
参考動画
振動実験（共振)
振動実験（損傷-震度6）
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