右に回そうとするはたらき

一般小学生

まとめ

右に回そうとするはたらき
てこの原理において、支点から右側にある物体が棒を時計回り回転させようとする物理的な影響力

解説

てこの原理における「右に回そうとするはたらき」とは、物理学でいう「時計回りの力のモーメント」を指します。てこが水平に釣り合っている状態では、支点を中心として左側に回転させようとする力と、右側に回転させようとする力が完全に一致しています。このバランスが崩れると、数値の大きい方へと棒が傾き始めます。

具体的な計算方法は「支点からの距離 × 加わる力の大きさ重さ)」で求められます。例えば、支点から20cm右側に100gの重りを吊るした場合、右に回そうとするはたらきは 20 × 100 = 2000 という値になります。複数の重りが右側にある場合は、それぞれの「距離 × 重さ」を合計したものが、その側全体の回そうとするはたらきとなります。

コラム

この原理は、てこだけでなく「輪軸(りんじく)」や「滑車」の計算にも応用されます。輪軸では、中心の軸を支点と考え、半径の異なる円盤にかかる力のバランスを計算します。また、定滑車は支点が中心にあるてこの一種とみなすことができ、左右の力のバランスが等しくなることで物体を吊り下げます。日常生活では、ドアノブやレンチ、自転車のペダルなどがこの回転させる力の原理を利用しており、支点からの距離(半径)を長くすることで、小さな力でも大きな回転力を生み出せるよう工夫されています。

小学生のみなさんへ

てこやシーソーで、右がわを下にさげようとする力のことを「右に回そうとするはたらき」といいます。シーソーの真ん中にある支点してんから、右がわに置いてあるものの「重さ」と、そこまでの「距離きょり」をかけ算することで計算できます。

てこが水平にピタッと止まってつり合っているときは、左に回そうとする力と、右に回そうとする力がちょうど同じ大きさになっています。もし右がわの数字が大きくなれば、シーソーは時計回りに動いて右にたおれます。重いものを持ち上げたいときは、支点から遠い場所をおすことで、この「回そうとするはたらき」を大きくすることができるのです。

ルラスタコラム

ドアの取っ手が、回る中心(軸)から遠いところについているのはなぜでしょう?それは、中心から遠いほど「回そうとするはたらき」が大きくなり、弱い力でもかんたんにドアを開けられるようになるからです。理科の力は、みんなの身の回りの便利な道具にたくさん使われていますよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 てこの右側に重りを置いたとき、支点を中心に時計回りに動かそうとする力の効果を何と呼びますか。
右に回そうとするはたらき
【応用】 支点から20cmの地点に50gの重りを置いた場合と、10cmの地点に100gの重りを置いた場合、右に回そうとするはたらきの大きさに違いはありますか。
違いはない(どちらも計算結果が1000となり、はたらきの大きさは等しいため)
【実践】 てこが水平に静止してつり合っているとき、左側と右側の「回そうとするはたらき」にはどのような関係がありますか。
左に回そうとするはたらきの合計と、右に回そうとするはたらきの合計が等しくなっている

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