カッター(押し切り)

一般小学生

まとめ

解説

てこの基本要素である支点(回転の中心)、力点(力を加える点)、作用点(力が働く点)の位置関係によって、てこは3つの種類に分類されます。押し切りカッターは、一方の端に支点があり、もう一方の端に持ち手となる力点、その中間に刃が紙に触れる作用点がある「第2種てこ」の構造を持ちます。

この構造の最大の特徴は、支点から力点までの距離が、支点から作用点までの距離よりも常に長くなることです。物理学における「仕事の原理」に基づき、力点での移動距離を長くする代わりに、作用点では加えた力よりも大きな出力を得ることが可能になります。これにより、厚手の束になった紙など、強い力を必要とする裁断作業を効率的に行うことができます。

コラム

てこの分類には、押し切りカッターのような第2種てこのほかに、支点が中央にある「第1種てこ」(はさみくぎぬき等)や、作用点が端にあり力点が中央に来る「第3種てこ」(ピンセット、和箸等)があります。

第2種てこの他の例としては、せんぬき穴あけパンチ、一輪車(手押し車)などが挙げられます。これらはすべて「小さな力で大きな荷重を扱う」という目的に適した構造となっています。

小学生のみなさんへ

「てこ」の仕組みを使って、たくさんの紙を一度に切ることができる道具を「押し切りカッター」と呼びます。この道具は、はしっこが固定されていて動かない「支点してん」、手で押さえる「力点りきてん」、そしてその間に紙を切る「作用点さようてん」があるのが特徴です。

この仕組みのおかげで、手で押す力が小さくても、紙を切る場所にはとても大きな力が伝わります。図工の時間や学校のプリントを切るときに使う大きな裁断機さいだんきも、この仲間です。重いものを楽に動かしたり、かたいものを切ったりするために、私たちの身の回りには「てこ」を使った道具がたくさん隠れています。

ルラスタコラム

押し切りカッターと同じ仕組みの道具には、ジュースの「せんぬき」や、紙に穴を開ける「穴あけパンチ」などがあります。どれも「真ん中に力がはたらく」という共通点があるんですよ。

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