左まわりのはたらき

一般小学生

まとめ

左まわりはたらき
支点を中心として、てこや物体を反時計回り回転させようとする力の能率(モーメント)のこと

解説

物理学における「力のモーメント」を回転の向きで分類したもので、支点を軸に反時計回りに回転させようとする作用を指します。このはたらきの大きさは「支点からの垂直距離(腕の長さ)×力の大きさ」で定義され、てこが水平静止している状態では、左まわりのはたらきの総和と右まわりのはたらきの総和が等しくなります。

計算においては、支点より左側におもりを下げる力だけでなく、支点より右側を上に引き上げる力も「左まわりのはたらき」として扱われます。複数の力が加わっている場合は、それぞれのモーメントを算出して合計することで、全体の回転バランスを判断します。

コラム

力のモーメントのつり合いは、支点以外の点を中心に考えても成立します。例えば、重さが無視できる棒に複数のおもりを吊るしてつり合わせる場合、どの位置を仮の支点(回転軸)に設定しても、左まわりと右まわりのモーメントは必ず一致します。これは構造計算や機械設計における基礎的な考え方です。

小学生のみなさんへ

てこを左がわ(反時計回り)に動かそうとする力の強さを「左まわりのはたらき」といいます。この強さは、「支点してんからのきょり」と「おもりの重さ」をかけ算することで計算できます。

てこが水平に止まってつり合っているときは、この「左まわりのはたらき」と「右まわりのはたらき」の数字がぴったり同じになっています。もし左がわの数字が大きければてこは左にかたむき、右がわの数字が大きければ右にかたむきます。

ルラスタコラム

シーソーで自分より体の大きな人とつり合うには、自分がより遠くにすわればいいんだよ。きょりを長くすることで「左まわりのはたらき」を大きくして、重い相手とバランスをとっているんだね。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】 左まわりのはたらきを求めるための計算式を答えなさい。
支点からの距離 × 加える力の大きさ
【応用】 てこが水平につり合っているとき、左まわりのはたらきと右まわりのはたらきの間にはどのような関係が成り立つか。
左まわりのはたらきの合計と、右まわりのはたらきの合計が等しくなっている。
【実践】 支点から10cmの位置に30gのおもりを吊るして左まわりのはたらきを作ったとき、反対側の15cmの位置に何gのおもりを吊るせばつり合うか。
20g(30g × 10cm = 300。300 ÷ 15cm = 20gとなるため)

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