【物理学】蜂の巣は６角形または５角形のハニカム構造

質問

【物理学】蜂の巣は６角形または５角形のハニカム構造になっているのは強度が最も強くなるからだそうですが、４角形の方が強度は高くなるのでは？

あと４角形もハニカム構造なのでは？

あと５角形と６角形が両方ハニカム構造なら、５角形と６角形ならどちらの方が強度が高くなるのでしょうか？

多分、蜂の巣が５角形または６角形のハニカム構造は強度を高くするのが目的ではない気がします。どう思いますか？

回答No.1

4500rpm · ベストアンサー

・最も単純な構造になり、作りやすい
「蜂の巣の継ぎ目部分(点)から伸びる壁（線）は正六角形の場合が最小となるので、点と線の関係で考えたとき、最も単純な構造になるのが正六角形であり、ハチにとっては正六角形が最も作りやすい」

・周の長さが最も短くなるので最小の材料と労力で作れる
「同じ面積の図形において周の長さが最も短くなるのが円なのですが、正六角形は非常に円に近い形をしているため、同じ空間を作るときの壁の長さが３つの正多角形の中で最短になります。そのためハチは最小の材料と労力で巣を作り上げることができるのです。」

https://iec.co.jp/media/corner/mathematical_viewpoint/01

ハニカム構造とは、正六角形または正六角柱を隙間なく並べた構造である。ハニカムとは英語で「蜂蜜 (Honey) の櫛 (Comb) 」から「ミツバチの巣」という意味であり、多くの蜂の巣がこのような形をしていることから名付けられた。

広義には、正六角柱に限らず立体図形を隙間なく並べたもの（3次元空間充填）をハニカムとよぶ。
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%83%8B%E3%82%AB%E3%83%A0%E6%A7%8B%E9%80%A0

お礼

みんなありがとうございます

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回答No.4

ohkawa3

四角形は、上底／下底をずらす方向に力を加えれば、容易に平行四辺形に変形するので、変形しやすいです。

回答No.3

takochann2

平面を埋められる正多面体は正三角形と正方形と正六角形です。強度は力を加える方向を考えなくてはいけませんが。上からの圧縮強度、剪断力強度、いずれも正三角形が最強です。正六角形が選ばれるのは同じ面積ならば材料が最も少なく作れるからです。

回答No.2

nagata2017

ハチの巣は　女王バチが一人で作り始めます。
丸い管をひとつ作って　そのまわりにぐるっと丸い管を作っていくと　自然に六角形になっていきます。意図的に六角にしているわけではありません。
ひとつの〇のまわりに〇をくっつけていくと　ちようど6個になります。
五角形では　隙間ができます。
四角形は力を加えると　平行四辺形になってつぶれてしまいます。