D1エネルギー

てこのはたらき

支点・力点・作用点。小さな力で重い物を動かすしくみを学ぶ。

学ぶべきこと

Lesson 01

てこの3点 — 支点・力点・作用点

支点力点作用点

棒を使って小さな力で重い物を動かせる道具を「てこ」という。てこには重要な3つの点がある。

てこの3つの点をそれぞれ説明せよ。

支点=棒を支える点、②力点=人が力を加える点、③作用点=物にはたらく点、の3つである。

まとめ

てこ=「支点力点作用点」の3点をもつ、力を増やせる道具。

てこの3点 — 支点・力点・作用点
図 てこの3点 — 支点・力点・作用点
Lesson 02

小さな力で重い物を動かす

支点と力点の距離楽に動かす

てこを上手に使えば、人の力では持ち上げられない物でも動かせる。

小さな力で重い物を動かすには、てこをどう使えばよいか。

力点を支点から「遠く」、作用点を支点から「近く」にする。力点までの距離が長いほど、小さな力で済む。

くぎ抜きは、てこのどんな使い方か。

柄の遠い方をにぎって力を加える(力点を遠くする)。すると、てこの先で小さな力でくぎを抜ける。

まとめ

力点は支点から「遠く」、作用点は「近く」。距離が長いほど楽になる。

小さな力で重い物を動かす
図 小さな力で重い物を動かす
Lesson 03

つり合うてこ — 力×距離

つり合い力×距離モーメント

実験用てこ(左右に重りをつけられる棒)を使うと、つり合いの法則がはっきり分かる。

左右につるしたおもりがつり合う条件は何か。

おもりの重さ × 支点からの距離」が、左右で等しくなるときである。

例題:支点から3の位置に10gをつるしたとき、5の位置で何gをつるすとつり合うか。

6gである。10×3=5×□、□=6g。

まとめ

てこのつり合い=左右で「重さ×距離」が等しい。

つり合うてこ — 力×距離
図 つり合うてこ — 力×距離
Lesson 04

身の回りのてこ

はさみピンセットてこの応用

てこは特別な道具ではなく、生活の中の道具のあちこちに使われている。

はさみ・くぎ抜き・ピンセット・トングはどれもてこか。

すべててこである。それぞれ「支点・力点・作用点」の並び方が違う。

ピンセットは小さな力で動かすてこか。

いいえ。ピンセットは細かい作業のために、あえて「小さな動きで大きな動きにする」使い方になっている。

まとめ

はさみ・くぎ抜き・ピンセット・トングなど、身の回りにはてこがあふれている。

身の回りのてこ
図 身の回りのてこ