てこの原理

一般小学生

まとめ

【定義】 支点・力点・作用点の3点を用い、支点からの距離と力の大きさの積(力のモーメント)が釣り合う性質を利用して、小さな力で大きな荷重を動かしたり、力の向きを変えたりする仕組み。

まとめ

てこの原理は「力 × 支点からの距離」が一定であるという物理法則に基づいている。支点から力点までの距離を長くすれば、より小さな入力で作用点に大きな力を伝えることが可能となる。

解説

てこには、支点・力点・作用点の配置によって3つの種類が存在する。第1種てこは支点が中央にある形状(釘抜き、シーソー)、第2種てこは作用点が中央にある形状(栓抜き、手押し車)、第3種てこは力点が中央にある形状(ピンセット、和太鼓のバチ)である。計算式としては「力点に加える力 × 支点から力点までの距離 = 作用点で働く力 × 支点から作用点までの距離」が成立する。この法則は古代ギリシャのアルキメデスによって定式化され、現代のあらゆる機械工学の基礎となっている。

小学生のみなさんへ

公園にあるシーソーや、ハサミ、つめ切りなどはすべて「てこ」の仕組みを使っている。重い荷物を持ち上げるとき、長いぼうを使って遠くのほうを持つと、小さな力で持ち上げることができる。これを「てこの原理」と呼ぶ。ポイントは「支点(してん)」「力点(りきてん)」「作用点(さようてん)」という3つの場所だ。これらがどこにあるか探してみるのが、てこをマスターする近道である。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する