お茶の水女子大学附属高校2年の田邊美悠です。今回は普段使っている鉛筆がどの様な仕組みで機能しているのかを考察していきます。

私たちが何気なく使っている鉛筆。紙に絵を描いたり、勉強する時に使用する人もいると思います。

考察するにあたって紙の性質を説明します。紙を顕微鏡で見ると凹凸があるのがわかります。(肉眼では分かりにくい)

ずばり紙は凹凸の集まりでできているのです！

ここで重要になるのが紙の性質です。コピー用紙やノートは表面に塗料が塗られていない非塗工紙と呼ばれ、鉛筆と紙面の間に摩擦が起こる様に作られています。つまり、紙にある凹凸と鉛筆の芯の間に摩擦が生じ、紙に書くことができるのです。

詳しく言うと、、、

鉛筆を左から右に向かって動かした時に鉛筆の芯と紙の凹凸がミクロの世界でぶつかり合い、紙が鉛筆の芯を押す力(摩擦力)が生じます。この摩擦力によって、ピンクの矢印の作用点あたりに鉛筆の黒い黒鉛がくっつき、私たちは線画として認識することができるのです。ガラスやプラスチックに鉛筆で文字が書けないのはこれらの凹凸が少なく、摩擦が生じにくいからだと考察できます。

今回は身近に潜む謎を考察してみました。何気なく使っている鉛筆ですが、さまざまな事象が絡みあっていると思いませんか？物理では私たちを取り巻く環境について詳しく学ぶことができます。皆さんも気になったらぜひ調べてみてください！

投稿者 : お茶の水女子大学附属高等学校