【小6理科】てこのつり合いと支点・力点・作用点の整理

みなさんの身の回りには、てこの仕組みを使った道具がたくさんあります。

例えば、シーソー、はさみ、くぎ抜き、栓抜きなど、いろいろなものがありますね。

てこは、小さな力で重いものを動かしたり、遠いところに力を伝えたりするのにとても役立ちます。

てこには、次の3つの大切な場所があります。

• 支点（してん）：てこが支えられている場所。ここを軸にしててこが動きます。
• 力点（りきてん）：てこに力を加える場所。あなたが押したり引いたりする場所です。
• 作用点（さようてん）：てこが物を動かす場所。おもりを置いたり、物を持ち上げたりする場所です。

てこのつり合いって何だろう？

シーソーを想像してみてください。シーソーが水平に止まっているとき、それは「つり合っている」状態です。

てこがつり合うためには、ある「きまり」があります。

このきまりは、加える力の大きさと、支点から力を加える場所までの距離に関係しています。

てこのつり合いのきまり

てこがつり合うためには、次のきまりが成り立ちます。

左側の「力 $\times$ 支点からの距離」と、右側の「力 $\times$ 支点からの距離」が同じになると、てこはつり合います。

これを式で表すと次のようになります。

$$左側の力 \times 左側の支点からの距離 = 右側の力 \times 右側の支点からの距離$$

例を見てみましょう。

例1：シーソーで遊ぶとき

シーソーの真ん中が支点だとします。

• 左側に体重30kgのAさんが、支点から2mの場所に座っています。
• 右側に体重20kgのBさんが、支点から何mの場所に座るとシーソーはつり合うでしょうか？

考えてみましょう。

左側：$30 \text{kg} \times 2 \text{m} = 60$

右側：$20 \text{kg} \times \text{？m} = 60$

この「？」に入る数字は $60 \div 20 = 3$ です。

つまり、Bさんは支点から3mの場所に座るとシーソーはつり合います。

この例からわかるように、力が小さい（体重が軽い）場合は、支点から遠い場所に座ると、力が大きい（体重が重い）人とつり合うことができます。

まとめ

てこのつり合いには、加える力の大きさと支点からの距離が深く関係しています。

「力 $\times$ 支点からの距離」という考え方を覚えることで、てこがどのように働くのか、つり合うのかを理解することができます。

このきまりは、身の回りにある様々な道具がどのように工夫されているかを知る手がかりにもなりますよ。