一般小学生
まとめ
【定義】
上向きの力とは、物体をばねばかり等で引き上げたり支えたりする際に、重力の方向とは反対の鉛直上向きに作用する力のことである。てこの支点が棒を支える抗力（垂直抗力）などがこれに該当する。
まとめ
棒の重さを考慮した「てこのつり合い」には、以下の2条件が必要である。1. 任意の点を回転軸とした右回りと左回りのモーメント（回転力）の合計が等しいこと。2. 上向きに働く力の合計と、下向きに働く力（荷重および棒の自重）の合計が等しいこと。棒の重さは、常にその重心に働く一点の力として扱う。
解説
剛体としての棒を扱う場合、棒自体の重さを計算に含める必要がある。一様な太さの棒であれば、重心は幾何学的な中心に位置し、棒の重さはその中心から鉛直下向きに作用する。これに対し、太さが一様でない棒では重心の位置が偏り、支える場所によって力の配分が変化する。力のつり合いの観点からは、複数の支点が支える上向きの力の合計は、吊るしたおもりの重さと棒の自重の総和に一致する。また、支える点が重心に近いほど、その点にかかる上向きの力は大きくなるという因果関係がある。例えば、棒の右端に20gのおもりを吊るし、中央をばねばかりで支えて水平になった際、ばねばかりが70gを示していれば、棒自体の重さは「70g – 20g = 50g」と導き出せる。このような重心と力の関係は、車椅子の介助において重心に近づいて持ち上げることで負担を軽減するといった実生活の技術にも応用されている。
小学生のみなさんへ
てこを使うとき、実は棒そのものにも重さがあります。一様な太さの棒であれば、その重さはちょうど真ん中の点（重心）から下向きに引っ張る力として考えます。棒を水平に止めるためには、左に回そうとする力と右に回そうとする力を同じにするだけでなく、上向きに支える力と下向きに引っ張る重さの合計も同じにする必要があります。ばねばかりで引く力や支えの力が、おもりの重さと棒の重さを足したものと等しくなったとき、てこはきれいに静止します。
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