まとめ
- おもりの重さや棒自体の重さなど、地球の重力によって鉛直下向き（地面の方向）に働く力の総称。
- てこの平衡状態を考える際、回転させるはたらき（モーメント）を生む要因となり、支点にかかる全荷重を決定する。
- 棒の重さを考慮する場合、その力は棒の「重心」に集中して作用するものとして扱う。
解説
てこが水平に静止して動かない状態（平衡状態）を保つためには、2つの物理的な条件を満たす必要があります。第一の条件は、支点を中心とした「回転させるはたらき（モーメント）」の左右の合計が等しくなることです。おもりの重さと支点からの距離の積が左右で一致したとき、てこは回転しません。
第二の条件は、上下方向の力が完全につり合っていることです。てこには、おもりの重さや棒自体の重さといった「下向きの力」が働いています。これに対し、支点やばねばかりがてこを支える「上向きの力」が働きます。この上向きの力の合計が、すべての下向きの力の合計と一致したとき、てこは上下に移動することなく安定します。例えば、50gの棒に20gのおもりを吊るした場合、下向きの力の合計は70gとなり、それを支える点には70gの上向きの力が必要となります。
「下向きの力」とは、地球が物を下に引っぱる力（重力）のことです。理科の「てこ」の学習では、ぶら下げたおもりの重さや、使っている棒そのものの重さがこれにあたります。
てこが水平にピタッと止まっているとき、そこには2つのルールがあります。1つは、左右で「回そうとする力」がつり合っていること。もう1つは、上向きに支える力と、下向きに引っぱる力の合計が同じになっていることです。
例えば、50gの重さがある棒に、20gのおもりをぶら下げたとします。このとき、下向きの力の合計は70gになります。このてこを指一本で支えて水平にするには、上向きに70gの力で押し返さなければなりません。棒の重さを考えるときは、棒の真ん中にある重心という点に、すべての重さが集まっていると考えて計算するのがポイントです。
天井からいろいろな飾りがつるしてある「モビール」を見たことがありますか？あれは、おもりの重さと棒の重さが、すべて計算されてつり合っているから、不思議な形で止まっていられるのです。下向きの力のバランスをうまく使うと、あんなにきれいな飾りを作ることができるんですよ。
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