パイプの穴は何故空いているのか？
これは用途にもよりますが、例えば建築現場などに使われる足場などのパイプの場合は中がつまった金属より軽いと言う理由があります。
さらに言えば空洞な分、金属コストも安くあがります。
ただ最も大きな理由は、実は中がつまっている金属より穴があいたパイプ状の金属のほうが強度的に強いからなんですね。
単体としての強さだけではなく、足場を積み上げた時の軽量化にもつながりますから下部の足場への負担も減り、さらに強度が高まります。
これは人間の骨にも言えることで、同じように内部は空洞になっています。ただし骨の場合はこの空洞部分にスポンジ状の血液を作り出す組織が入っています。
人間の骨は中が空洞になって強度を高めてるだけでなく、そのスペースも有効利用してる訳なんですね。
ちなみにもしも骨の中が空洞でなかったら体を動かす為に今よりも多くの筋肉を必要とするのではないでしょうか。
よく言われることですが、自然界はまさしく機能的にも美学的にもすぐれたデザインの宝庫と言えますね。