下向きの力

まとめ

解説

てこの計算において、無視されがちなのが「棒自体の重さ」である。太さが一様な棒の場合、その重さは棒の中央（重心）に一点の「下向きの力」として作用する。てこが水平に静止しているとき、物理学的には2つのつり合いが成立している。第一に「回転力のつり合い」である。支点から各力点までの距離と、そこに働く下向きの力の積（モーメント）が、左回りと右回りで等しくなければならない。例えば、支点が重心にある場合は棒の重さは回転に影響しないが、支点が端に寄っている場合は棒の重さも回転させる力として計算に加える。第二に「上下方向の力のつり合い」である。てこにかかるすべてのおもりの重さと棒自体の重さを合計したものが「下向きの力の総計」となり、これと同じ大きさの「上向きの力」を支点が押し返すことで、てこは上下に動かず静止する。具体例として、棒の重さが40g、両端に20gずつのおもりがある場合、下向きの力の合計は80gとなり、支点にはそれを支える80gの上向きの力が発生しているのである。