一般小学生
まとめ
【定義】
輪軸（りんじく）とは、半径の異なる複数の円筒（輪）を同一の軸に固定し、一体となって回転するように構成された装置である。力学的には「てこ」の原理を円運動に応用したものと定義される。
まとめ
輪軸は、共通の軸を持つ半径の異なる輪を組み合わせた装置であり、てこの原理を利用して力を変換する。軸を支点、それぞれの輪の半径をてこの腕の長さとみなすことで、回転のつり合いを「重さ（力）×半径」の関係式で導くことができる。
解説
輪軸の構造を断面で見ると、中心の軸を支点とした一本の棒、すなわち「てこ」として解釈できる。このとき、中心からの距離である「半径」が、てこの腕の長さに相当する。回転のつり合いを考える際は、各輪にかかる力のモーメント（重さ×半径）が等しくなる条件を求める。例えば、半径6cmの輪に40gのおもりを吊るした場合、半径4cmの輪で釣り合わせるには、40(g) × 6(cm) ＝ □(g) × 4(cm) より、60gの力が必要となる。日常生活では、ドライバーやドアノブ、自転車のペダルなどに応用されており、小さな力を大きな回転力に変えたり、逆に回転の幅を調整したりするために用いられている。また、棒自体の重さを考慮する場合は、その重心に全重量が集約されているものとして計算を行う必要がある。
小学生のみなさんへ
輪軸（りんじく）は、大きさのちがう円を組み合わせた仕組みのことです。身近なところでは、ドアノブやドライバー、自転車のペダルに使われています。大きな円を動かすと、中心にある小さな円に強い力が伝わるため、重いものを動かしたり、かたいものを回したりするときに便利です。また、最近のホッチキスには、この仕組みを工夫して、いつもの半分くらいの力でたくさんの紙をとじられるようになっているものもあります。
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