キッチンで女の子が、ボウルに入れたクリームをハンドミキサーで混ぜています。『どうやって、こんなに速く回っているんだろう？』と思う女の子。気になりますよねぇ。今日は、このハンドミキサーの仕組みを解き明かしていきましょう。

今回のブラックボックスは、ハンドミキサー。この中で何が起きているのか見ていきましょう。まず、コンセントから流れてきた電気がモータに伝わります。モータは電気を力に変えて、羽根を回し始めます。羽根が風を起こすことで熱くなったモータを冷まします。さらに、モータにつながった棒も回転します。この棒にはねじのように斜めに切り込みが入っています。この切り込みに両側から二つの歯車がかみ合います。すると、棒の回転が二つの歯車に伝わります。こうすることで、モータの縦の回転を横の回転に変えています。そして二つの歯車の先に泡立て器をつけることで、ハンドミキサーは高速でクリームをかき回すのです。

１．コンセントから流れてきた電気がモータに伝わる。２．モータは電気を力に変えて羽根を回す。３．モータにつながった棒が回転し、この棒に入った切り込みに両側の歯車がかみ合うことで、モータの縦の回転を歯車の横の回転に変える。４．歯車の先の泡立て器が高速で回り、食材をかき混ぜる。――ブラックボックスの中にこんな動きが隠されていたとは！　美しい！

ハンドミキサーを高速で回転させるために一役かっているのが、モータ。モータは真ん中にあるコイルと、両側にある磁石でできています。コイルは電気を流すと電磁石になります。その電磁石が高速で回転することでモータは動いています。その仕組みは…。N極の電磁石はS極の磁石に引っ張られます。そのN極が回転してS極に近づいたとき、電磁石のN極はS極に切り替わります。すると今度は、N極の磁石に引っ張られます。そこで電磁石は再びN極に切り替わり、またまたS極の磁石に引っ張られます。このように、電磁石のN極とS極が交互に切り替わることで、モータは休みなく回り続けるのです。

モータは、いろいろなところで使われています。まずは、扇風機に使われる手のひらサイズのモータ。このモータは羽根を回すだけでなく、歯車と組み合わせることで首振りも実現しています。続いてエスカレータ用の大きなモータ。このモータは、エスカレータの上部にあって、つながったチェーンを回転させることで踏み場を上下に動かしています。このように、モータは風を送ったり、人を運んだり、さまざまな動きを操っているんですね。

今回は、「とんかち」。プロと素人、どこが違うか見てみましょう。まずは、最初のたたき方。素人は、かなり高い位置からくぎをたたいています。プロは、とんかちをくぎからあまり離さずに低い位置からたたいています。次は持ち方。素人はくぎを打つ部分から近いところを持ちますが、プロは少し離れたところを持ちます。そして打ち終わり。素人はそのままくぎをたたいていきますが、プロはとんかちをくるっと回して、くぎをたたいていた部分の反対側を使ってたたき終わりました。とんかちのテック。プロと素人の違い、わかりましたか？

指示したものを見て、それをつかみ、音声を発することができるロボ。今回は、２分以内に、訪ねてきたジェフを家に入れるよう指令を出します。「ピンポーン！」。玄関のチャイムが鳴りました。「まず、『はーい、ちょっと待ってー』と言う」。ロボが「ハーイ、チョットマッテー」と言います。「よし。体を『＋』方向に90度回転」。ロボが体の向きを90度変えます。「よし。ドアの前まで直進。よし。ドアノブを見る。よし。それを右手で握る。よし。その手を時計回りに下げていく。そうそうそう…って、おい！」。ロボはドアノブをいっぱいに回して壊してしまいました。「力、強すぎるよ」。やり直しです。

「ピンポーン！」。玄関のチャイムが鳴りました。「『はーい、ちょっと待ってー』と言う」。ロボが「ハーイ、チョットマッテー」と言います。「で、体を『＋』方向に90度回転。ドアの前まで直進。ドアノブを見る。それを右手で握る。でもって、時計回りにやさしく下げていき、ストッパーがかかったら止める」。今度は、ロボはちょうどいいところでドアノブを止めました。「オッケー。じゃあ、その右手をぐっと前に押しながら、一歩前へ出る！」。すると、ロボが勢いよく開けたドアがジェフにぶつかり、ジェフは吹っ飛ばされてしまいました。「ジェフ、ごめーん！」。またやり直しです。

「ピンポーン！」とチャイムの音。「『はーい、ちょっと待ってー』と言う」。ロボが「ハーイ、チョットマッテー」と言います。「『＋』方向に90度回転。ドアの前まで直進。ドアノブを見る。それを右手で握る。時計回りにやさしく下げていき、ストッパーがかかったら止める」。ロボがドアノブを止めました。「オーケー。じゃあ今度は、右手でゆっくり前に押しながら、前に出る」。ロボがゆっくりドアを開けました。ジェフはうしろに下がります。「そうそうそう。よし。じゃあ、『ジェフ、よく来たね』と言う」。「ジェフ、ヨクキタネ」。でも、このままではロボがじゃまで、ジェフが入れません。

「じゃあ一歩下がる！」。するとロボはドアノブを握ったまま一歩下がり、ドアを閉めてしまいました。「あー！　そうなるよねぇ。じゃあもう一回前にゆっくり押して、一歩前へ。で、『ジェフ、よく来たね』と言う」。「ジェフ、ヨクキタネ」とロボ。ここまではいいのですが…。「やばい、時間がない！　えーっと、じゃあもう一歩前に出てみる？」。ぐっと前に出たロボは、「ゴン！」とジェフの頭にぶつかりました。「違う違う。よけいじゃまじゃない！　えー、元に戻る！」。するとロボは最初の位置まで戻ってしまいました。「違ーう！　そこまで戻らなーい！」。そこでゲームオーバー…。

最後に、今回のテーマ『力を伝える』からのクエスチョン。ハンドミキサーの仕組みで紹介した内部の歯車。縦回転を横回転に変える以外に、もう一つ、大きな役割を果たしています。さて、それは何でしょう。答えは、番組ホームページにありますが、まずは自分で調べてみてください。