まとめ
【定義】
てことは、ある点を中心に回転させることができる棒を利用し、小さな力で重いものを動かす、あるいは動く距離や速さを変えることができる仕組みのことである。回転の軸となる「支点」、力を加える「力点」、物体に力がはたらく「作用点」の3要素で構成される。
まとめ
解説
てこの基本原理は、支点からの距離と加える力の積(モーメント)によって決まる。支点から力点までの距離を長くし、支点から作用点までの距離を短くするほど、より小さな入力で大きな出力を得ることが可能である。てこは各点の位置関係により、以下のパターンに分類される。支点が真ん中にあるものには「はさみ」「くぎぬき」「上皿てんびん」などがあり、作用点が真ん中にあるものには「せんぬき」「押し切りカッター」「穴あけパンチ」などがある。計算問題などで太さが一様な棒を扱う場合、その重心は幾何学的な中心に位置する。棒を1点で支えて水平に保つとき、その支点には棒自体の重さと吊り下げたおもりの合計荷重がかかる。バットのように太さが一様でない場合は、重心はより重い(太い)方へと偏る。これらモーメントの性質を利用することで、未知の物体の重さや重心の位置を逆算することができる。
小学生のみなさんへ
「てこ」というのは、小さな力で重いものを動かしたり、力を強めたりする便利な道具の仕組みのことです。身近なところでは、ホッチキス(ステープラー)にも使われています。最近のホッチキスには、中で2つのてこが組み合わさっているものがあり、軽い力でたくさんの紙を軽い力でとじることができます。これは「支点(してん)」「力点(りきてん)」「作用点(さようてん)」という3つのポイントがうまくつながって、力をパワーアップさせているからです。道具の中をのぞいてみると、理科のふしぎが見えてきますよ。
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