学習目安 | 小: S | 中: A | 高: B

棒の中央

一般小学生

まとめ

  • 太さが一様な棒において、その幾何学的な中心であり、重心が存在する位置のこと。
  • てこの計算において、棒自体の重さ作用する点として扱われる基準点。
  • 回転させる力(モーメント)」を算出する際、棒の全重量が集中していると仮定する場所。

解説

てこのつり合いを考える際、支点・力点・作用点の3点に加えて、棒自体の重さが計算に影響を与える場合があります。棒の太さがどこでも同じ(一様)であれば、その重量は棒の中央一点に作用しているものとして集約して扱うことができます。

具体的な計算の手順としては、「回転させる力(モーメント)」と「上下の力」の2つの視点からつり合いの条件を整理することが基本です。「棒の重さ × 支点から棒の中央までの距離」を計算に組み込むことで、複雑なつり合い問題や、てこの応用である輪軸の仕組みを解き明かすことが可能になります。

コラム

もし棒の太さが一様でない場合(野球のバットのように片方が太い形状など)、重心の位置は中央から太い方へとずれます。入試問題などで太さが一様でない棒が出題される場合は、重心の位置がどこにあるか指定されることが一般的です。

小学生のみなさんへ

てこの勉強をするとき、棒の重さを考えなければならないことがあります。もし、棒の太さがどこでも同じなら、棒の重さはちょうど「真ん中」にかかっていると考えます。この場所を「重心じゅうしん」といいます。

計算をするときは、この真ん中の点に棒の重さと同じ分のおもりがぶら下がっていると想像してみましょう。そうすることで、棒の重さをふくめた「回転させる力」を正しく計算できるようになります。

ルラスタコラム

太さがバラバラな棒でも、指一本で支えてピタッと水平に止まる場所があります。そこがその棒の「重心」です。身の回りの定規やペンで、どこが重心か探してみるのもおもしろいですよ。

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