力で得をする

重い荷物を持ち上げるとき、そのまま持ち上げようとすると大変ですが、道具を使うと小さな力で楽に動かすことができます。これを「力で得をする」といいます。例えば、動滑車どうかっしゃという道具を1つ使うと、荷物の重さの半分だけの力で持ち上げることができます。120gの荷物なら、たったの60gの力で持ち上がるのです。

しかし、いいことばかりではありません。力で得をした分、ひもを引く長さは長くなってしまいます。力を半分にする道具を使ったときは、ひもを引く長さは2倍になります。結局、道具を使っても使わなくても、荷物を運ぶために使うエネルギーの合計は変わらないというルールがあるからです。これを「仕事の原理」と呼びます。

身の回りにあるドアノブやドライバーも、この仕組みを利用しています。丸くて大きい部分を回すことで、中心にある細い軸じくを強い力で回しているのです。道具を上手に使うことで、私たちは自分の力以上の大きな仕事をこなすことができるようになっています。