一般小学生
まとめ
【定義】
第1種のてことは、てこの三要素である支点・力点・作用点のうち、支点が力点と作用点の間に位置する構造のてこを指す。
まとめ
第1種のてこは、支点を介して力の方向を反転させる性質を持ち、支点から力点・作用点までの距離の比率を調整することで、小さな力での作業や精密な動作を可能にする。
解説
てこの原理において、物体が水平につり合う条件は「支点からの距離×重さ（力）」で表される力のモーメントが左右で等しくなることである。第1種のてこは支点が中間に位置するため、はさみや釘抜き、シーソーのように、支点を中心に回転運動を行う道具に多く見られる。一様な太さの棒を用いる場合、その重心は中心に位置するが、計算演習においては棒自体の重さを考慮し、重心にかかる重力をモーメントに加算して算出する「棒の重さを考えるてこ」の理解が重要となる。また、同心円状の半径の比を利用する「輪軸」も、回転中心を支点とした第1種のてこの応用であり、半径の比を用いて小さな力で大きな荷物を持ち上げる設計が可能である。
小学生のみなさんへ
「第1種のてこ」は、ささえる場所（支点）が、力を入れる場所（力点）と、力がはたらく場所（作用点）の間にあるてこのことです。はさみやシーソー、釘抜きなどがこの仲間です。支点から力を入れる場所までのきょりを長くすると、小さな力で重いものを持ち上げることができます。理科の勉強では、棒の重さを考えた計算や、円を組み合わせた「輪軸」のつり合いを考えるときにも、このてこの考え方が使われます。
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