理科の先生に聞いてください

May 20, 2023

質問: ジッパーはどのように機能しますか?

回答: ジッパーは非常に一般的で、非常に長い間存在しているため、それがどこから来たのか、どのように機能するのかについてはあまり考慮されていません。 それは絶対に必要なデバイスではありませんが、日常生活で最も役立つデバイスの1つです。 ボタンやコードを使用するよりも、スーツケース、ドレスの後ろ、コート、ズボンのフライ、寝袋を閉じるのがはるかに簡単かつ迅速です。 このジッパーは非常に効果的で信頼性が高く、100 年以上にわたり標準的なファスナーとして使用されています。

このジッパーはブーツを固定する方法として 1893 年に Whitcomb Judson によって特許を取得しました。 海軍は飛行服を確保するために1918年にジャドソンの特許を購入した。 彼の発明は 1926 年にジッパーという名前が付けられました。

ジッパーは単純な機械の好例です。 すべての機械、器具、工具、器具は、レバー、滑車、車輪と車軸、傾斜面、くさび、ねじという 6 つの単純な機械で構成されています。 ジッパーはクサビとフックを利用しています。 ウェッジとは、傾斜した表面を持つオブジェクトです。 くさびを前方に押すと、物体が横方向に、くさびの移動方向と直角に押し出されます。 ドア ストップやプラウはくさびの例です。 木材を割るにはクサビを使います。

フックは、別の素材をつかむために使用できる湾曲した素材です。 かぎ針編みのフックを思い浮かべてください。 ジッパーは数十個の歯でできており、それぞれにフックと空洞があります。 作業は、2 つのトラクトのそれぞれにあるすべてのフックを反対側のくぼみに掛けることです。 そのラッチ機構は、噛み合う歯を強制的に結合したり、離したりするウェッジを備えたスライドです。

各歯の上面には小さなこぶまたは突起があり、底面には空洞があります。 ジッパーの両側の歯は互い違いに配置されており、一方の歯の突起が隣接する側の反対側の歯のくぼみに収まります。 プラスチック製のジッパーの中には、2 列の歯の代わりに 2 つの噛み合うスパイラルを使用しているものもあります。

歯は一度に 1 本ずつしか開閉できないように作られています。 スライドは歯を引き離したり、結合したりするために必要です。 ジッパーが開くと、上部のくさびが歯を一度に 1 つずつ押し広げます。 ジッパーが閉じられると、噛み合う歯が互いに押し付けられ、噛み合います。

ウィットコム・ジャドソン (1843-1909) は、充実した興味深い人生を送りました。 シカゴで生まれたジャドソンは、1861 年に北軍に入隊し、第 42 イリノイ歩兵連隊に勤務しました。 南北戦争後、ジャドソンはイリノイ州ゲイルズバーグのノックス大学に通い、農業機械のセールスマンになりました。

ジャドソンは都市部の道路を走る鉄道システムに注力し始めました。 彼の 30 件の特許のうち最初の 14 件は鉄道/路面電車に関するものでした。 彼が新たに発明したジッパーの最初の用途は、当時流行していたボタンの高いブーツを締める煩わしさを軽減するための靴の留め具としてでした。 その後すぐに、ゴム製の長靴、手袋、タバコ入れにジッパーが付けられるようになりました。

ジャドソンは1874年にアニー・マーティンと結婚し、3人の子供をもうけた。 1906年、彼と妻は退職のためニューヨーク市からミシガン州マスキーゴンに移住した。

小切手

ラリー・シェケルはトーマ高校の元物理教師です。

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