小学6年生 理科|てこのはたらき

てこは、どうすれば
つり合うのだろう?

重いおもりの方が、いつも下がるのでしょうか。実験用てこを動かして、重さと支点からの距離の関係を見つけ、てこがつり合うきまりを考えてみましょう。

STEP 1|まず予想

左に20gのおもり。右はどうすればつり合う?

支点から左へ「3」の位置に20gのおもりをかけたとします。右側には、何gのおもりを、どの位置にかければ水平になるでしょう。

答えを決めてから実験しよう

「同じ20gを3に置く」以外にも、つり合う置き方はあるでしょうか。まず自分の予想をつくってみましょう。

STEP 2|LABOで発見

いろいろなつり合い方を見つけよう

下のおもりをドラッグして左右の●にかけられます。まず左の3に20gを置き、右側を変えてつり合わせてみましょう。1つ見つけても終わりではありません。

見つけたいこと

10g、20g、30gを使って、右側の別のつり合い方を探してみましょう。重さだけで決まっていないことに気づけるでしょうか。

STEP 3|結果を比べる

つり合った組み合わせには、何か同じところがある

おもり支点からの距離かけ算
20g320 × 3 = 60
30g230 × 2 = 60
10g610 × 6 = 60

重さも位置も違います。でも、おもりの重さと支点からの距離をかけた数は同じです。

STEP 4|つり合いのきまり

重さだけでなく、支点からの距離も関係する

おもりの重さ × 支点からの距離

てこがつり合うとき、左側と右側でこの値が等しくなります。たとえば左が20g×3なら60。右も60になる置き方ならつり合います。

大切な考え方

支点から遠いところでは、小さな力でも大きなはたらきをさせることができます。てこのはたらきは「力の大きさ」だけでは決まりません。

STEP 5|今度は先に予想

きまりを使って、実験する前に答えを考えよう

左の4に30gを置くと、30×4=120です。右側に20gを使うなら、どの位置に置けば120になるでしょう。

120 ÷ 20 = ?

位置を予想したら、上の実験てこをリセットして、本当につり合うか確かめてみましょう。

STEP 6|てこの3つの場所

支点・力点・作用点を見つけよう

支点てこを支え、動くときの中心になるところ。
力点人などが力を加えるところ。
作用点てこの力が物にはたらくところ。

実験用てこだけでなく、身の回りの道具にもこの3つの場所があります。どんな順番に並んでいるかによって、てこの形も変わります。

STEP 7|身の回りのてこ

同じてこのしくみでも、3つの場所の並び方が違う

第1種てこ

支点が真ん中。
例:はさみ、シーソー

第2種てこ

作用点が支点と力点の間。
例:くぎぬき、せんぬき

第3種てこ

力点が支点と作用点の間。
例:ピンセット、つりざお

名前だけを覚えるのではなく、実際の道具を見たときに「どこが支点・力点・作用点か」を考えてみましょう。

STEP 8|問題で確認

わかったことを問題で確かめよう

CHECK 1
てこには支点してん、力点りきてん、作用点さようてんという3つの場所ばしょがある。支点してんはてこが動うごく中心ちゅうしんである。力点りきてんに力ちからを加くわえ、作用点さようてんで物ものを動うごかす。
てこが動うごく中心ちゅうしんになる場所ばしょはどれか。

CHECK 2
てこがつり合あうときは、左右さゆうで力ちからの大おおきさと支点してんからの距離きょりを組くみ合あわせて考かんがえる。力ちからが大おおきい側がわは距離きょりが短みじかく、力ちからが小ちいさい側がわは距離きょりが長ながくなることがある。左右さゆうの力ちから×距離きょりが等ひとしいとつり合あう。
てこがつり合あう条件じょうけんはどれか。

CHECK 3
第一種だいいっしゅてこは、支点してんが力点りきてんと作用点さようてんの間あいだにある。シーソーやはさみは、このような並ならび方かたをしている。支点してんの位置いちを見みると、てこの種類しゅるいがわかる。
シーソーとはさみに共通きょうつうすることはどれか。

CHECK 4
身みの回まわりには、てこのしくみを利用りようした道具どうぐがたくさんある。はさみやせんぬき、くぎぬきなどは、てこのはたらきを生いかしている。てこのしくみを知しると、道具どうぐの便利べんりさがわかる。
読よんだ内容ないようから、てこのしくみを利用りようした道具どうぐはどれか。

まとめ

てこは「力」と「支点からの距離」を一緒に考える

てこのはたらきは力の大きさだけでは決まりません。支点からの距離も関係し、つり合うときには「力の大きさ×支点からの距離」が左右で等しくなります。身の回りの道具でも、支点・力点・作用点を探すと、てこのしくみが見えてきます。

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