一般小学生
まとめ
【定義】
ドアノブは、円状の取っ手を回すことで中心にある軸を回転させる「輪軸（りんじく）」の仕組みを利用した道具である。てこの原理を応用し、中心軸を支点、半径を腕の長さとした回転のつり合いによって機能する。
まとめ
輪軸では「力×半径」の積が一定になることで回転のつり合いが成立する。半径の大きな輪を回すことで、中心の細い軸に対して大きな回転力を伝えることができる。
解説
輪軸は、半径の異なる複数の円が同一の軸を中心に回転する装置である。てこの原理において、中心軸を支点、それぞれの円の半径をてこの腕の長さと見なすと、「力×半径」の関係から回転のつり合いを導くことができる。例えば、半径4cmの円に60gの荷重がある場合、半径6cmの円でつり合わせるには40gの力が必要となる（60×4=40×6）。また、半径6cmの大輪に40gのおもりを吊るし、半径3cmの小輪をばねばかりで引く場合には80gの力が必要である（40×6=80×3）。日常生活においてドアノブは、半径の大きい取っ手部分を操作することで、小さな力で中心の軸を回転させ、扉の開閉機構を動かしている。この仕組みはドライバーや自転車のペダルなど、多くの機械や道具に応用されている。
小学生のみなさんへ
ドアノブは、「てこ」の仕組みを丸い形にした「輪軸（りんじく）」という道具のなかまです。丸い取っ手の中心を支えにして、半径の長さを「てこのうで」と考えて計算します。半径が大きければ大きいほど、小さな力で回すことができるのが特徴です。例えば、半径6cmの大きな輪に40gの重りをつけたとき、半径3cmの小さな輪でつり合わせるには80gの力が必要です。身の回りでは、ねじを回すドライバーや自転車のペダルにも、この仕組みが使われています。
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