第1種のてこ

• てこの三要素のうち、支点が力点と作用点の間に位置する構造のこと。
• 支点を中心に力の方向が反転し、支点からの距離の比によって加える力の大きさを変えることができる。
• はさみや釘抜き、シーソーなど、日常的に使われる多くの道具に採用されている。

解説

第1種のてこは、支点が中央付近にあるため、力を加える方向と物体が動く方向が逆になるのが特徴です。物理的なつり合いを考える際には「モーメント」という概念を用います。これは「支点からの距離 × 加える力」で計算され、左右のモーメントが等しくなったときに棒は水平に静止します。支点から力点までの距離を長く、支点から作用点までの距離を短く設定すれば、小さな力で重いものを持ち上げることが可能になります。

また、実際の計算問題では「棒自体の重さ」を考慮する必要があります。太さが一様な棒であれば、その中心（重心）にすべての重さがかかっているとみなしてモーメントを計算します。さらに、この原理を円運動に応用したものが「輪軸」です。輪軸は、半径の異なる円筒が同じ軸で回転する仕組みですが、回転の中心を支点とみなせば、半径の比を利用して力を変換する第1種のてこと同じ仕組みであることがわかります。