第3種のてこ

一般小学生

まとめ

【定義】
支点と作用点の間に力点がある配置のてこ。力を増幅させる機能はなく、むしろ大きな力を必要とするが、作用点の移動距離を大きくしたり、微細な操作を行ったりすることに適している。

まとめ

第3種のてこは「支点・力点・作用点」の順で並び、ピンセットやトングに代表される。力学的には不利(入力する力が大きくなる)だが、作業の精密性やスピードを優先する道具に採用される形式である。

解説

てこの三要素である支点、力点、作用点の位置関係により、てこは3種類に分類される。そのうち第3種のてこは、支点から最も遠い位置に作用点があり、その内側に力点が位置する構造を持つ。てこの原理に基づくと、支点からの距離が遠いほど小さな力で済むため、第3種のてこでは作用点にかかる力よりも力点に加える力の方が大きくなる。このため、重量物を持ち上げる用途には適さない。一方で、力点のわずかな移動が作用点における大きな移動へと変換されるため、ピンセットのように対象物を繊細に扱う道具や、釣り竿のように先端を速く動かす道具において非常に有効な仕組みとなっている。つり合いの計算においては、棒の自重を考慮した重心位置の特定や、輪軸と組み合わせた場合のモーメント計算など、支点を中心とした回転力の平衡関係を正しく把握することが重要である。

小学生のみなさんへ

第3種のてこは、ピンセットのように「まん中を押して使う」道具のことだよ。力点(指で押すところ)が、支点と作用点(ものをつかむところ)の間にあります。重いものを持ち上げるのには向いていないけれど、指先の細かい動きをそのまま伝えることができるから、小さなものをつかんだり、細かい作業をしたりするのにとても便利な仕組みなんだよ。

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