うまい棒

質問

初めまして。質問です。
有名なスナック菓子「うまい棒」は円筒状をしています。
会社のサイトで確認するとうまい棒の中の空洞は強度を上げるためのものだと説明されていますが、空洞がないものと比べてどれくらい差があるのでしょうか。
強度の差を調べる方法がありましたら具体的にご教示お願いします。
当方素人で専門用語等わかりません。参考になるサイト等もありましたらおねがいします。

よろしくお願いします。

回答No.3

takomari · ベストアンサー

強度は、「断面二次モーメント」というものを計算すればなんとなくわかるかと。厳密にはそれだけではないのですが、横からの曲げに対しても上からの荷重（柱のように立てた場合）に対しても断面二次モーメントの値が大きければ丈夫な部材といえます。

円柱と円筒で断面二次モーメントの値を比べると、うまい棒の半径をD、中空部の半径をdとした場合、
円柱では　πD^4/64
円筒では　π（D^4－d^4）/64
なので、円柱のほうが丈夫なのは自明です。
ですが、＃２さんのおっしゃるとおり、同じ断面積で比較すると、円柱にするよりは中空にしたほうが断面二次モーメントの値が大きくなるため、中空のほうが丈夫、という表現になるのだと思います。
建築物に使われる鉄柱などは、中空のほうが軽いということもあり、中空になってます（コンクリートの場合は別の理由で中身が詰まってますが）。

でも、「うまい棒」の場合は丈夫なだけじゃなくて、中空にしたほうが品質が均一になりやすいとかそういう意味もありそうですけど^^;

お礼

あー、なるほど！
断面二次モーメントのことは調べてわかっていたので、同じ径のうまい棒の中を抜いたものと抜いてないもので前者が強度が強いということは公式的にもおかしいなぁとおもっていました。
やおきん（うまい棒作ってる会社）が言っている「円筒型にしたから強度が強い」という言い方に違和感を感じました。

疑問が解けてよかったです！皆さんありがとうございました！

回答No.4

noname#26663

上げ底しないと直径は約半分になります。
こうなると、応力は直接全断面に伝わります。
（まっすぐに力が伝わる）

空洞があると、違うベクトルに変換しながら周囲を伝達します。

新聞紙を丸めるのと一緒です。

＞するとうまい棒の中の空洞は強度を上げるためのものだと説明されていますが

半分は言い訳です。
上げ底しねーと、中は生の状態。または、均一な食感が得られません。
オーブンに当たる面積が２倍に増えるんでオーブンで焼く時間が少ないんです。

輸送中、折れるんです。
箱の中に入れる程貴重品でもありません。

理由、コストが安く済み、でけーほーが売れるから。＾＿＾

お礼

なるほどー。。
製造工程にも影響している形なんですね。オーブンの事とか気づきませんでした。
お菓子とか家電とか、大きい方が売れる世の中はいつまで続くんでしょうかね。
ありがとうございました。

回答No.2

ht1914

多分条件が抜けていると思います。

「お菓子の質量が同じだとする」と中に空洞を作って径を太くする方が丈夫になるということだと思います。

お礼

返答ありがとうございます。
私はうまい棒の穴の中を詰めたものと空洞のもの、を比べた場合後者の方が強度が高い、という風に認識してしまっていたのですがそんな単純なことではないのでしょうか。

回答No.1

N64

中学校の理科などのサイトを探してみてはいかがでしょうか。
たとえば新聞紙はそのままでは、立ちませんが、折り曲げると
強くなって、立つとか、事例は違ってもいろいろあると思います。
正確に、円筒の強さと丸棒の強さを比較するには、材料力学など
のサイトか本を読まなければなりませんが、理解するには、
工業高校か工科大学程度の学力が必要になるでしょう。

お礼

ありがとうございます。
大学受験レベルの力学はわかっているつもりなんですが、専攻が物理学でないため破壊応力の測定法などは知りません。
同じような事例がないか、色々サイトも見てみたんですが。。。
もうちょっと探してみます。