町人思案橋・クイズ集

アクセスカウンタ

zoom RSS 5円玉を温めると真ん中の穴は開くの? 縮むの?

<<   作成日時 : 2015/06/12 09:31   >>

ナイス ブログ気持玉 3 / トラックバック 0 / コメント 2

画像
★科学★
問題:5円玉は黄銅でつくられているそうです。Wikipediaの五円硬貨の項によれば、現行の5円玉は直径22mm、穴の直径は5mm。重さとしては3.75gと決まっているようです。
■5円玉は他の硬貨に比べて材質の許容範囲が高いらしい。銅が60〜70%。亜鉛が40〜30%とのこと。比率に幅があるのは、旧日本軍の兵器を熔かして再利用したためだそうです。たとえば薬莢(やっきょう)や弾帯(だんたい)などに使用された黄銅だったらしい。薬莢は弾丸のお尻を包んでいるオムツ。中に少量の爆薬が入っているそうです。弾帯は弾丸を連ねる帯状のものですね。主に戦闘現場での運搬用です。機関銃の場合はそのまま連発で発射できるようになっているらしい。
▼弾帯
◇*HP「弾帯 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E5%BC%BE%E5%B8%AF&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&biw=1280&bih=632&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMIrdLdpuyIxgIVZzGmCh057wD9
もともとは穴のない形で昭和23年(1948年)に発行されたらしい。敗戦の衝撃から立ち直っていない日本経済ですので、材料の調達もままならなかったようです。合金の成分比率は、そのときどきの事情によって少しずらしても可…としたのでしょうね。
▼無孔五円硬貨
画像

■昭和34年(1959年)に現行の5円玉が発行されたらしい。口絵のやつですね。穴があり、書体がゴシック体です。穴が最初についたのは昭和28年(1953年)だったようです。
■5円玉の重さ、3.75gは昔の重さの単位でいえば1匁(もんめ)ですね。ちなみに1000匁が1貫で3.75kgだそうです。1円玉は直径2cmで1g。5円玉は1匁。日本の硬貨は、いろいろ考えて設計されています。
■閑話休題。本日は5円玉の真ん中の穴の問題です。現行の有孔5円玉をピンセットで挟み、ロウソクで加熱したとします。真ん中の穴はどうなるのでしょうか?
[い]大きくなる
[ろ]小さくなる
[は]まったく変わらない
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[い]大きくなる
説明:気分としては、真ん中の穴の近辺の材料も膨らむので、穴は小さくなるのかな…とも思います。でも違うらしい。
■ドーナッツを作るときの型は真ん中に心棒が入っているのがあります。あれは材料が膨らんで穴が失われてしまうのを防ぐためのもの。そんなふうに勝手に思っていましたけれど、やっぱり違うのかな。
◇*HP「ドーナツ 型 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%89%E3%83%BC%E3%83%8A%E3%83%84+%E5%9E%8B&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMI-rfE-e-IxgIVjza8Ch1c5AAq&biw=1280&bih=632
■5円玉の穴の拡がりは素人が実験してもなかなかわからないようです。ちょっとしか変化しないらしい。応用されている実例を見てみましょう。最近の新幹線などは違う方法で作られるのかもしれません。昔の蒸気機関車では、車軸と車輪を固定するのに、この加熱して膨脹させる方法が使われていたそうです。
◇*HP「蒸気機関車 車輪 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E8%92%B8%E6%B0%97%E6%A9%9F%E9%96%A2%E8%BB%8A+%E8%BB%8A%E8%BC%AA&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&biw=1280&bih=632&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAYQ_AUoAWoVChMI8t60zN2HxgIVRammCh16ewCi
■車輪の軸穴の内径よりほんのわずかだけ大きい外径を持つ車軸を準備します。そのままではもちろん入りません。車輪を高温に加熱するそうです。軸穴の内径を大きくしてから車軸にはめこんだそうです。冷えれば車軸の穴も縮まります。軸と軸穴は強く接合されます。この方法は「焼いてはめる」ので「焼きばめ」と呼ばれるらしい。強い力が長期間に渡って加わる部品に採用されるぐらいですから、信頼性が高く、耐久性も十分にある方法かと推測されます。
■現在でも各種の金属加工に「焼きばめ」が使われているようです。参考資料*3では動画で焼きばめの作業を紹介していました。車輪なのか別の用途の回転体なのか、真ん中に穴のあいた金属の円柱にガスバーナーで熱を与えています。かなり長い時間らしい。その後に軸になる冷たい金属棒を差し込んでいました。その他、YouTubeでは、焼きばめの動画がたくさん見つかります。
◇*HP「焼きばめ - YouTube」
https://www.youtube.com/results?search_query=%E7%84%BC%E3%81%8D%E3%81%B0%E3%82%81
◆参考*1:書籍「ガリレオクイズ」初版169〜170頁、佐伯平二(へいじ)著、ISBN4-7726-0205-4合同出版
◇*2HP「五円硬貨 - Wikipedia」
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%94%E5%86%86%E7%A1%AC%E8%B2%A8
◇*3HP「2011.6.5 何故焼きばめをするのですか。(1)焼きばめとは。 - もう悩みません 原料材料乾燥機、汚泥乾燥機」
http://d.hatena.ne.jp/KENMORI/20110605/1307234737

ぬけられます→科学雑学クイズ一覧

テーマ

関連テーマ 一覧


月別リンク

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!
ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。
→ログインへ
気持玉数 : 3
ナイス ナイス
なるほど(納得、参考になった、ヘー)

トラックバック(0件)

タイトル (本文) ブログ名/日時

トラックバック用URL help


自分のブログにトラックバック記事作成(会員用) help

タイトル
本 文

コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
たしかに子供のころ、オフクロの手伝いをしてドーナツを作ったら、真ん中の穴が亡くなったドーナツがいくつかできたことがあります。
真ん中の穴の大きさを小さくし過ぎたんでしょうね。
ねこのひげ
2015/06/14 07:51
コメントをありがとうございます。

 そうですか。穴は潰れましたか。素町人も似たような記憶があったのですが、最近、長期記憶にも自信がなくて、はっきりしませんでした。困ったものです。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2015/06/14 09:04

コメントする help

ニックネーム
本 文
5円玉を温めると真ん中の穴は開くの? 縮むの? 町人思案橋・クイズ集/BIGLOBEウェブリブログ
文字サイズ:       閉じる