てこの回転運動の中心でてこを支(ささ)えて動かない点を支点(してん)、 てこに力を加える点を力点(りきてん)、 加えた力が働(はたら)く点を作用点(さようてん)といいます。 これをてこの3点といいます。
最重要ポイント:支点から力点までの長さが支点から作用点までの長さより長いほど、物に大きな力を作用させることができる。
「おもりの重さ」×「支点からの距離(きょり)」の値をモーメントといいます。
モーメント = おもりの重さ(g) × 支点からの距離(cm)
支点を中心にてこを時計回りに回転させようとする働きを時計回りのモーメント、 反時計回りに回転させようとする働きを反時計回りのモーメントといいます。
時計回りのモーメントの合計 = 反時計回りのモーメントの合計
上向きの力の合計 = 下向きの力の合計
塾技のコツ:力が2つのときは逆比(ぎゃくひ)を使い、3つ以上のときはモーメントを使って計算しよう!
てこがつり合うとき、力の大きさの比はうでの長さの比の逆比になります。
てこの回転運動の中心でてこを支(ささ)えて動かない点を支点(してん)、 てこに力を加える点を力点(りきてん)、 加えた力が働(はたら)く点を作用点(さようてん)といいます。 これをてこの3点といいます。
最重要ポイント:支点から力点までの長さが支点から作用点までの長さより長いほど、物に大きな力を作用させることができる。
「おもりの重さ」×「支点からの距離(きょり)」の値をモーメントといいます。
モーメント = おもりの重さ(g) × 支点からの距離(cm)
支点を中心にてこを時計回りに回転させようとする働きを時計回りのモーメント、 反時計回りに回転させようとする働きを反時計回りのモーメントといいます。
時計回りのモーメントの合計 = 反時計回りのモーメントの合計
上向きの力の合計 = 下向きの力の合計
塾技のコツ:力が2つのときは逆比(ぎゃくひ)を使い、3つ以上のときはモーメントを使って計算しよう!
てこがつり合うとき、力の大きさの比はうでの長さの比の逆比になります。
てこは支点・力点・作用点の並び方で3つの種類に分けられます。 それぞれの特徴(とくちょう)をしっかり覚えましょう。
力点と作用点の間に支点がある。加えた力より大きな力が出せる。
支点と力点の間に作用点がある。加えた力より大きな力が出せる。
支点と作用点の間に力点がある。細やかな動きが伝えられる。
⚠️ 間違えやすいポイント
| 項目 | 第1種 | 第2種 | 第3種 |
|---|---|---|---|
| 中にあるもの | 支点 | 作用点 | 力点 |
| 力の大きさ | 大きくできる | 大きくできる | 大きくできない |
| とくちょう | 大きな力を出す | 大きな力を出す | 細かい動き |
| 覚え方 | 「支(し)」が中 → 「し」ーソー | 「さ」が中 → 「さ」いだん機 | 「り」が中 → ピンセットは「り」んしょう |
入試では「この道具はどの種類のてこですか?」という問題がよく出ます。代表的な道具を覚えましょう。
Q. 力点と作用点の間に支点があり、大きな力を出すことができる道具はどれ?
A. ペンチ、はさみ、バールなど(第1種のてこ)。支点が中にあり、力点が支点より遠いので大きな力が出せます。
Q. 和ばさみとふつうのはさみのちがいは?
A. ふつうのはさみは第1種(支点が中)、和ばさみは第3種(力点が中)。和ばさみは力を大きくできないが、細かい動きができます。
Q. せんぬきはなぜ第2種のてこ?
A. せんぬきはビンのフタ(作用点)が支点と力点の間にあります。支点がビンのフチ(端)で、もう一方の端が力点です。
Q. 一輪車(手おし車)はなぜ第2種?
A. 車輪(しゃりん)が支点、荷物が作用点(中)、手で持つところが力点です。作用点が支点と力点の間にあるので第2種です。
棒(ぼう)におもりをつるして、水平につり合わせる実験です。 棒とひもの重さは考えないものとします。
下の図のようにてこがつり合っています。おもりアの重さを求めなさい。
とき方
下の図のようにてこがつり合っています。おもりアの重さと支点にかかる力を求めなさい。
とき方(逆比を使う)
支点にかかる力
右の図のようにおもりをつるし、棒を水平につり合わせました。おもりAとBの重さを求めなさい。(棒の重さは考えないものとします。)
とき方(モーメントで計算)
まずBの重さを求める(うでの比で逆比)
次にAの重さを求める
(別解)Aと30gのうでの比でも求められる
📝 計算のコツまとめ