日本全国には約72万の橋が存在しますが，10年後にはその約６割が建設後50年を経過するため，老朽化による事故が起こることが心配されています．そのため，橋については５年に１回程度の定期検査が行われており，その検査方法の一つに打音検査（下図参照）があり，コンクリート表面の剥落の危険性が調べられています． 打音検査は，ハンマーで橋の表面を叩いた時に発生する音で内部状態を把握する検査です．打撃を受け...

下の写真は，とある鉄筋コンクリート製の構造物を示しています．鉄筋コンクリートとは，コンクリート内に鉄筋を入れて強くしたもので，橋や建物など多くの構造物に採用されています．ただ，この写真では，茶色の錆汁が表面に見えていたり，錆びた鉄筋がむき出しになっていたりしているのがわかります．歳をとった（建設後，数十年経過した）構造物はその周辺環境によっては，このように鉄筋が錆びて劣化する場合があります． ...

みなさんは，海水の塩分濃度がどのくらいか知っていますか？場所にもよりますが，3.1~3.8 %程度と言われています． 塩分と聞いてまず思い浮かぶのは，おそらく塩化ナトリウム (NaCl) だと思います．海水には，この他に塩化マグネシウム (MgCl2) 等が，下図に示す割合で含まれます． では，どうすれば海水中の塩分の種類や濃度を調べることができるのでしょうか？海水に限らず，液体を...

写真の建物は南米ペルーの首都リマで撮影されたものです．窓の周りを見てください．日本の建物と少し違っていませんか？実は，どの窓にも庇がありません！ 日本の場合，庇は屋内へ差し込む夏の日差しの遮蔽（しゃへい）と雨除けを目的としています．でも赤道近くのリマ（南緯12°）では南からも北からも真上からの日差しとなりますので屋内に入ることはありません。加えて降水量も少ないので，窓に庇を設ける必要が無...

高速道路や渋滞道路を長時間運転する場合，自動車のクルーズ機能を利用すると運転がとても楽になります．単純なクルーズ機能とはドライバーの代わりにアクセル操作を自動で行って設定した車速走行を可能にするものであり，既に一部の自動車に搭載されています．主に，自動車前方に配置されたカメラセンサを用いて環境認識をしています． 中学・高校の物理では，質点がばねで壁につながれたときに生じる単振動について習います．...

私たちはいろいろな形で電波を利用しています．例えば，携帯電話では電波を用いて情報をやりとりしています．毎日の食事の調理に欠かせない電子レンジも電波を食品に照射して加熱しています．どのように食品は加熱されるのでしょうか． 電波は，光やX線と同じく電磁波と呼ばれる電界と磁界の振動現象です．電界と磁界は，進行方向に対して垂直に振動しながら進行しています．電磁波が１秒間に振動する回数を，電磁波の振動数と...

街中では背の高いビルや鉄塔が建ち，電車が行き交い，多くの自動車が走っています．また海や川に近ければ大きな橋や船があります．これらの構造物や製品のほとんどは鋼やアルミといった金属でできています．素材メーカーが製造した単純な形状（板や棒など）の金属材料を加工し，それらをくっつけることによって種々のインフラや機械を作っています．２つ以上の金属部品の繋ぎ目を部分的に溶かしてくっつける方法が“溶接”です． ...

理科の実験では液体の温度を棒状のアルコール温度計で測ります．では，街の気温計，車のインパネの温度計，エアコンのリモコン，体温計等々，至るところで目にする温度はどうやって測っているのでしょう．そこで使われているのは，金属や半導体の電気抵抗が温度によって変化する性質を用いたセンサです． そのため，センサに電気を流して電圧Eと電流Iを測ります．そして，オームの法則E=IRより電気抵抗Rを求めます．予め...

東京のシンボルになりつつある東京スカイツリーを始め，日常生活のいたるところに鉄の姿を見ることができます． 身近に使用される鉄は純鉄ではなく炭素，リン，硫黄，窒素，マンガンなど多種類の元素が入っています．求められる特性を持つ高品質な鉄を作る過程では，この混ざっている元素の濃度をねらった値に調整することがとても重要となります．では，どのように濃度を確認するのでしょうか？ 高校物理では，光子...