一般小学生
まとめ
【定義】
物体をある点を中心に回転させる力の大きさのことで、「力の大きさ×支点からの距離」によって決定される物理量である。
まとめ
物体が回転せずに水平に保たれるためには、左右の「回転させる力（モーメント）」が等しくなり、同時に上向きの力と下向きの力の合計も等しくなる必要がある。
解説
てこの原理において、回転させる力は「重さ（力）×距離」で計算される。例えば、左端に支点がある100cmの棒において、支点から20cmの地点に50gのおもりを吊るした場合、右端をばねばかりで支えて水平に保つには、10gの力（50×20÷100）が必要となる。このとき、支点が支える上向きの力とおもりの下向きの力もバランスを保っている。この考え方は、中心（支点）を共有する半径の異なる輪を組み合わせた「輪軸」にも適用できる。大輪と小輪の半径をてこの腕の長さと見なすことで、半径の比を利用して小さな力を大きな力に変えることが可能だ。この仕組みはドライバー、自転車のペダル、ドアノブといった生活用具に応用されている。また、物体の重みが一点に集まっていると見なせる点を「重心」と呼び、重心を支えることで複雑な形状の物体でも水平に保つことができる。身近な例では、複数の飾りがバランスを保って吊り下げられているモビールなどが挙げられる。
小学生のみなさんへ
てこのはたらきについて学習しましょう。棒を回転させようとする力は、「おもりの重さ」と「支点からのきょり」をかけ算することで計算できます。この力が右側と左側で同じになると、てこは水平になります。これを「つり合い」と呼びます。身近なところでは、おもちゃのモビールや、ドアノブ、自転車のペダルなどにこの仕組みが使われています。重いものを小さな力で動かしたいときは、支点から遠いところを押すと楽になるという特徴があります。
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