一般小学生
まとめ
- 輪軸（りんじく）を構成する、半径が相対的に小さい方の円輪のこと。
- 回転の中心を支点、輪の半径をてこの腕の長さと見なすことで、てこの原理を適用できる。
- 「力（重さ）×半径」の等式によって、回転のつり合いの関係が成り立つ。
解説
輪軸は、半径の異なる複数の円輪が同一の回転軸に固定された装置です。この装置の回転のつり合いは、てこの原理を応用して考えることができます。中心軸を支点とすると、それぞれの輪の半径がてこの腕の長さに相当し、「力（重さ）×半径」が等しいときにつり合いが保たれます。
例えば、半径6cmの大輪に40gのおもりを吊るした場合、半径3cmの小輪側をばねばかりで引いてつり合わせるには、40×6÷3＝80gの力を必要とします。このように、小輪は半径が短いため、同じ回転の力を得るためには大輪よりも大きな力を加える必要があります。逆に、小輪に重いものを吊るし、大輪側で操作することで、小さな力で重いものを持ち上げることが可能になります。
小学生のみなさんへ
輪軸という、大きさのちがう円を組み合わせた道具があります。その中で、半径が小さい方の円のことを「小輪」とよびます。
この仕組みは「てこ」と同じです。真ん中の中心を支点として考えます。円の半径が、てこの「うで」の長さになります。そのため、「重さ×半径」が同じになるときにつり合います。
たとえば、半径6cmの大きな円に40gの重りをつるしたとき、半径3cmの小輪でつり合わせるには80gの力が必要です。小さい円を動かすには大きな力がいりますが、逆に大きな円を回せば、小さな力で重いものを動かすことができる便利な仕組みなのです。
ルラスタコラム
ネジを回すドライバーも、この仕組みを使っています。手で持つ太い部分が大きな円、ネジに当たる先の方が小さな円（小輪）になっています。太いところを持つことで、かたいネジも楽に回せるようになっているんですよ。
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