物理学：卵は横向きに落とすと割れにくい

卵は垂直に落とすよりも横向きに落とした方が割れにくいことを報告する論文が、オープンアクセスジャーナルCommunications Physics に掲載される。教室でよく行われる科学実験「エッグドロップチャレンジ（egg drop challenge）」を模した制御実験では、卵を横向きに落とした場合、殻が衝撃に耐える能力が高いことが判明した。

「エッグドロップチャレンジ」の目的は、設定された高さから卵を落としても割れないようにすることである。一般的な認識では、卵は垂直に落とす方が強度が高く、割れにくいと考えられており、この仮定は学校の教材や「ポピュラーサイエンス」のコミュニケーターの間で広く信じられている。

Tal Cohenら（マサチューセッツ工科大学〔米国〕）は、鶏の卵を垂直方向と横方向の2つの向きで落とした場合の破損状況を比較するため、180回の落下試験を実施した。3つの異なる高さ（8、9、および10ミリメートル）から硬い表面に60個の卵を落とした結果、垂直に落とした卵は、平均して低い高さで割れやすかったことが観察された。8ミリメートルの高さから垂直に落とした卵の過半数が割れ、卵のどの端が下を向いていたかは関係なかった。一方、同じ高さから横向きに落とした卵は、割れたのは10%未満だった。さらに60個の卵に圧縮試験を実施し、垂直方向と水平方向の割れるための力を測定した。両方向で45ニュートンの力が割れるのに必要であったが、水平方向に荷重をかけた卵は割れる前により圧縮できた。著者らは、これは卵が赤道付近でより柔軟であり、そのためこの方向で割れる前により多くのエネルギーを吸収できることを示唆している。

著者らは、垂直に落とした卵が割れにくいという一般的な誤解の理由は、剛性、強度、および靭性の物理的性質の混同にあると結論付けている。卵は垂直方向に圧縮された際に剛性が高くなるが、著者らはこれが必ずしもその方向での靭性を意味するわけではないと述べている。著者らはまた、今後の研究でこれらの発見を工学的なシナリオに応用する可能性を提案しており、例えば構造物が動的荷重にどのように応答するかを調査することが挙げられている。

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• Published: 08 May 2025

Sutanto, A., Abu-Qbeitah, S., Jeselsohn, A. et al. Challenging common notions on how eggs break and the role of strength versus toughness. Commun Phys 8, 182 (2025). https://doi.org/10.1038/s42005-025-02087-0
 

doi: 10.1038/s42005-025-02087-0

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