雑学界の権威・平林純の考える科学

　小便器におしっこをすると、意外なほど多くの飛沫が周りに飛び散ります。 飛沫が便器の外に跳ねて床を汚すことも多いですし、（放水作業にいそしむ）自分の服に跳ね返る（いわゆる誤爆してしまう）ことも多いものです。 そこで、そんな時に役立つワンポイント豆知識、小便器で飛沫を飛ばさないコツを考えてみることにします。

　街中の施設中にある小便器に、小便を狙うための「ターゲット」が貼り付けられていることがあります。 たとえば、右上の写真の小便器をよく見ると、向かって左下あたりに「ターゲット」シールが貼られています。 つまり、「この位置に放水作業をすれば、飛沫が飛びにくく、周りを汚しにくい」という位置が、狙いを付けやすいようにマーキングされていたりします。このマーク、貼り付けられている位置を観察してみると、小便器の（左右方向）中央でなく、規則正しく中央からズレた位置に貼り付けられていたりします。これは偶然なのでしょうか？

　いえ、それはもちろん偶然ではありません。この「小便ターゲット」の開発元の「使用方法（シールの貼り付け方）」（例：右に貼り付けた画像）を眺めると、「真ん中を外した、真ん中から１インチ（約2.5cm）左右にずらした位置」に貼り付けるようにとの指示が書かれています。 実はその場所こそが、一般的に、小便の狙いをつけたとき飛沫が周りに飛び散りにくい位置なのです。

　小便が便器に当たった時の飛沫を少なくするためには、「小便が便器に衝突する時、小便が便器壁面に沿った角度で壁面に当たること」が必要になります。そうでないと、壁面に衝突した水滴が、壁面や周囲の水滴から離れてしまい、周りに飛沫として散らばってしまいます。すると、左右方向に関しては、小便を壁面に真っ正面から当てるより、左右に（放水器を）振った方が壁面に対してなだらかに当てることができます。その一方、あまり大きく左右に外れた方向を狙うと、「放水の先が広がり・ハズれ飛沫が増えて」しまいます。だから、左右方向に関して、おしっこで狙う箇所は、真ん中から少し左右に外れた箇所、となります。

　そして、放水の垂直方向も、放物線を描くおしっこが「小便が便器壁面に沿った角度でなるべく（安定して）壁面に当たること」と「放水の先が広がり・ハズれ飛沫が増えないようにすること」を考えると、「水平より少し下目」を狙うのがベストチョイスとなります。だから、左右方向と垂直方向を合わせると、小便器で飛沫を飛ばさないコツは「真ん中を外した左右、そして水平より少し下目」を狙うことだ！となるわけです。

　あなたが男性なら、トイレに入った時、小便器に「ターゲット」が張ってあれば「張り位置」を確認してみたり、ターゲットがなければ、「真ん中を外した左右・水平より少し下目」を狙うようにしてみると良いでしょう。そして、あなたが女性なら、こんな「あなたの知らない世界」を楽しんでみるのはいかがでしょうか。

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参考：Blenderによる水が壁面と衝突するシミュレーション例：１, ２, ３

　東京電力福島第１原発の原子炉建屋に地下水が流入するのを防ぐために設置する「凍土遮水壁」に国費投入という記事を読み、凍土遮水壁を維持するために、一体どのくらいお金がかかるのかを知りたくなりました。そこで、今回は、地面の中に凍った土の壁を維持するための電気料金計算をしてみようと思います。

　右上の画像は、地面の中に設置された「凍土遮水壁」周りの温度分布を（とても大雑把に）計算してみたものです。これは、地面を５ｍ刻みで分割して、たとえば地下１０ｍくらいの場所は定常的に１５℃くらいに保たれていて…といった境界条件から、温度分布の定常状態を計算してみたものです。

　すると、「凍土遮水壁」周りでは、１ｍ毎に温度が約１℃変わるといった状態になり、凍土の熱伝導率を（氷と同じ）2.2 (W/m・K)とすると、壁の表面積１平方メートルあたり2.2Wの熱量が凍土遮水壁から出て行くことになる…といった計算を、約1400m×600mの区画を３０mの深さまでの「壁」で囲うことを前提に行うと、全体で５２万８千ワットが必要になるという計算になります。そして、東京電力の従量電灯B契約を見ると、1000Whあたり20円くらいです。そこで、1000Whあたり20円の代金で、５２万８千ワットが１日２４時間１年３６５日をまかなうために必要な電気代は、１年あたり（とても大雑把に）約３０億円です。

　「凍土遮水壁」の維持費用は年間３０億円、１０年で３００億円ナリ…。この金額、あなたなら安いと考えるでしょうか？それとも高いと感じるでしょうか？

　とても面白いことが、単純な算数を使うだけで導き出されることが数多くあります。 たとえば、以前書いたように、「３５ｃｍ丈のミニスカートは絶対安全という証明」を簡単な算数（数学）を使うとすることができたりします。

　今回は、「薄着になりがちな真夏に、ブラジャーの中にある胸先が見えてしまうのは、一体どんな条件なのか？」を、誰もが習った「とても単純な算数」を使って導き出してみることにします。

　右上画像は、3/4カップ形状のブラジャーに包まれた「胸のモデル」を描いてみたものです。 ブラジャー中の胸先が「チラリ」見えてしまう現象は、胸とブラジャーの隙間から胸先が見えてしまうとことで起きてしまうものです。そこで、そんな「胸とブラジャーの隙間を通して胸先が見えてしまう条件」について、（右上図に２軸で書き入れた）断面平面を考えて、その平面上で簡単に考えてみましょう。

　右図が、バスト・3/4カップブラ（青太線）・胸先（朱色の円…円が２つあるのは、特に意味はありません）を描いてみたものです。 向かって右側が胴体側で、この平面図上で言うと、斜め右上から（胸とブラの隙間を通して）胸先が見えてしまっているような状態になっています。

　図を描き・眺めてみれば、胸先が胸とブラの隙間を通し見えてしまう時、その胸先が見える方向は、「胸先とブラのカップの縁を結んだ直線」と「胸先から胸表面に接するように引いた接線」との間の向きだということがわかります。言い換えれば、ブラ・カップ中にある胸先から（他の人の視点位置）に線を引いたとき、その線が「ブラカップの3/4円周の線」とも「胸を形作る半円」とも交わることが無い場合、「胸先チラリ現象が生じてしまう」というわけです。

　さらに、この図を眺めつつ「胸先チラリ現象が生じる・生じないの境界線となる”胸先チラリのギリギリ条件”」を考えてみれば、それは「胸先とブラのカップの縁を結んだ直線」と「胸先から胸表面に接するように引いた接線」が一致する時であることがわかります。その条件を境にして、（その条件よりさらに）胸とブラジャーの間に隙間がある場合に、ブラと胸の隙間を介して、胸先が見えてしまうことになる！ということになります。

　そこまでわかれば、後はとても簡単です。 下図のように「胸先とブラのカップの縁を結んだ直線」と「胸先から胸表面に接するように引いた接線」が一致した「胸先チラリ現象が生じる・生じないの境界線となる”胸先チラリのギリギリ条件”」状態の図を描き、胸の半径をr、3/4カップ形状ブラカップの半径をRとしてみれば、単純な補助線を描くことで、”胸先チラリのギリギリ条件”は、

ブラのカップ半径（R）＝半円状の胸の大きさ（半径 r） × 1 / Cos(22.5°)

となる時だということがわかります。つまり、ブラのカップサイズ（半径）が胸の大きさ（半径）の1 / Cos(22.5°)倍より大きくなってしまうと、胸先チラリ現象が生じてしまうというわけです。ちなみに、ここで登場する22.5°は、「3/4カップ形状のカット角＝45°」の半分です。

　1 / Cos(22.5°)は約1.1ですから、ブラのカップ・サイズ（半径）がホントの胸半径の約1.1倍より大きくなると、胸先チラリ現象が生じてしまう！ということになります。それは逆に言えば、ブラのカップ・サイズ（半径）がホントの胸半径の約1.1倍より小さければ、胸先が見えてしまうことはない、というわけです。

　ここまで来れば、後はもう簡単です。「ブラのカップ・サイズ（半径）」に関する少しの豆知識を組み合わせると、さらにリアルな「ブラジャーの中にある胸先が見えてしまう条件、すなわちブラのカップ・サイズ（半径）がホントの胸半径の約1.1倍より大きくなるというのは、一体どんな状況下で起こりうるのか？」という具体的状況すらわかります。

　まず、下の表は、ブラのカップ名称（AカップとかBカップとか言うアレですね）とアンダーバスト次第で、ブラジャーのカップ半径（cm）がどの程度の長さになるかを例示してみたものです。 ちなみに、ブラのカップ半径は、（トップバストとアンダーバストの差で定まる）AカップとかBカップといったカップ名称（だけ）で決まるわけではありません。 たとえば、下の表で言えば、アンダーバスト75cmのAカップもアンダー65cmのCカップも、カップ半径は同じく9.3cmというわけです。

　ブラジャーの中にある胸先が見えてしまう条件、すなわちブラのカップ・サイズ（半径）がホントの胸半径の約1.1倍より大きくなるというのは、（ホントの胸サイズにジャストフィットなものに対して）少し大きめのブラを着けてしまっている、という状況です。つまり、アンダーバストやAカップとかいったカップサイズを１サイズ程度選び間違えてしまうことで、ブラと胸の間に隙間ができ、そしてブラのカップ・サイズ（半径）がホントの胸半径の約1.1倍より大きくなってしまった場合に、胸先がチラリ見えるようになってしまうわけです。

　ここで重要なことは、ブラジャーのカップ半径表を眺めれば、「１サイズ程度選び間違えてしまった時、ブラのカップ半径が（間違えなかったとした場合をホントの胸の大きさだと考えれば）ホントの胸半径の約1.1倍より大きくなってしまう」というのが発生しうるのは、赤枠で囲った場合のみだということです。赤枠で囲ったカップ・サイズの場合のみ、ブラが１サイズ大きくなると半径が1.1倍超大きくなってしまうのです（それ以外のカップ・サイズの場合は、１サイズ大きいものを選んでも、元の大きさの1.1倍ほどの半径にはならないのです）。

　つまり、具体的には、

• アンダー65cmのB,Cカップ
• アンダー70cmのA,Bカップ
• アンダー75cmのAカップ

にのみ、「胸先チラリ条件が発動する」というわけです。アンダー65cmのCカップというのは、かなりレアなパターンでしょうから、実際のところ「胸先がチラリ見えてしまいやすいのは、A,Bカップにほぼ限られる」と言っても良いだろう、ということになります。

　というわけで、今回は単純な算数（数学）を使い「胸先チラリ…」の幾何学を考えてみました。数学的に導き出された結果は、胸先チラリ条件が生じるのは「ほぼBカップ以下の小胸さんに限られる！」という「なるほど、確かにそうかも！」という答えでした。この豆知識、実用的でもなければ・誰かに披露すれば人気者になれる…わけではなさそうですが、とても面白いと思いませんか!?