理科:本当に「分かる」という事⑩ てこその2

こんにちは。

土曜日のスタッフブログ担当の大場です。

今週は先週お話した「てこの原理」を利用して、実際に問題にチャレンジしてみたいと思います!

さて、先週の2つのポイントは覚えていますか?

 

ポイント①

左回りに回転させる力右回りに回転させる力の時につり合う

 

ポイント②

てこを回転させる力はおもりの重さ×支点からおもりまでの距離

 

これをしっかり念頭に置いて、実際に問題を考えてみましょう!

問題に取り組んでみると、どうやって解いていけばいいかルールが分かってくると思います。

てこは色々なパターンの問題があるのですが、まずは一番シンプルな、

太さがどこも同じ(一様な)棒で、支点が棒の中心にある場合をしっかり理解しましょう。

 

では、問題。

(図1)のようなてこが水平につり合っている時、おもりAは何gでしょう。


先週説明した通り、てこが水平につり合っているという事は、

左回りに回転させる力右回りに回転させる力が同じという事です。(ポイント①)

 

回転させる力は、おもりの重さ×支点からおもりまでの距離なので、(ポイント②)

 

右回りに回転させる力は、100()×10(cm)1000です。

 

左回りに回転させる力(A×20)1000になるはずなので、おもりAの重さは

1000÷20(cm)50()

と計算で出す事が出来ます。

 

必ず左と右で、おもりの重さと距離をかけたものが同じになるという事ですね。

ルールが分かれば意外と簡単です!

 

これはおもりが多くなっても変わりません。例えば、

(図2)のようなてこが水平につり合っている時、おもりBは何gでしょう。

 


この場合、右側におもりが2つありますが、この2つは両方ともてこを右回りに回転させようとしています。

右回りに回転させる力は、100(g)×10(cm)50(g)×20(cm)2000です。

 

このてこがつり合っているという事は、左回りに回転させる力(B×20)2000という事ですから、

2000÷20(cm)100(g)

と分かります。

 

簡単ですよね!

 

さて、先週は洗濯物を干すピンチハンガーを例に挙げててこを説明しましたが、日常生活の中には他にもてこの原理を応用した道具がたくさんあります。

 

例えば、はさみや爪切り、栓抜き、くぎぬき、穴あけパンチなど。

 

どこを支点としてどこの力をどこに伝える道具なのか、どのように便利になっているのか。

身近なてこを利用して、是非色々と研究してみて下さい!


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