力点にかかる力

一般小学生

まとめ

【定義】
力点にかかる力とは、人間や外部の主体が道具や機械を操作する際、その「力点(effort point)」に対して直接的に入力する力のことである。

まとめ

道具を用いて作業を行う際に入力エネルギーの源となる力である。てこの三要素(支点・力点・作用点)の一つであり、支点からの距離によってその大きさが変化する。

解説

物理学において、道具を動かすために外部から力が加えられる特定の地点を「力点」と定義し、そこへ及ぼされる力を「力点にかかる力」と呼ぶ。てこの原理を応用する場合、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長ければ、作用点で得られる出力よりも小さな「力点にかかる力」で物体を動かすことが可能となる。ただし、仕事の原理に基づき、力を小さくした分だけ力点を動かす距離(ストローク)を長くしなければならないため、消費される仕事量(エネルギー)の総和は変わらない。代表的な例として、ピンセットやハサミ、バールなどの工具があり、それぞれ目的(力を大きくする、あるいは精密に動かす)に応じて力点の位置が設計されている。

小学生のみなさんへ

道具(どうぐ)を使うときに、自分の手で直接(ちょくせつ)おしたり、ひっぱったりする力のことです。たとえば、ハサミで紙を切るときに指でギュッとおさえる力や、釘抜(くぎぬ)きで釘を抜くときに手でぐいっと動かす力がこれにあたります。てこの仕組みでは、「力点(りきてん)」という場所にこの力を加えることで、重いものを小さな力で動かしたりすることができます。

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