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てこの原理とは?

てこのげんり

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てこの原理とは、支点・力点・作用点の位置関係を利用して、小さな力で大きな力を生み出す仕組みのことです。

てこの原理とは、棒状のものを固定点(支点)で支え、力を加える点(力点)と対象に力を伝える点(作用点)の距離の差を利用して、少ない力で大きな効果を得る物理の仕組みです。古代ギリシャの科学者アルキメデスが「十分に長い棒と支点があれば地球でも動かせる」と述べたことでも知られています。

てこには3つの要素があります。

  • 支点:棒を支える固定された点
  • 力点:力を加える点
  • 作用点:対象物に力を及ぼす点
支点から力点までの距離が長いほど、小さな力で大きな力を生み出すことができます。これを数式で表すと「力点の力×力点〜支点の距離=作用点の力×作用点〜支点の距離」というモーメントの釣り合いで説明されます。

てこには支点・力点・作用点の配置によって3種類があります。ハサミや栓抜きは力点と作用点が支点の同側にある「第1種てこ」、空き缶つぶしのような「第2種てこ」、ピンセットのような「第3種てこ」と分類されます。

日常生活でも多くの道具にてこの原理が応用されており、ハサミ・釘抜き・ドアノブ・シーソーなどがその例です。建設機械や医療器具にも広く活用されている基本的な力学原理です。

使い方・例文

釘抜きを使って壁に刺さった釘を引き抜く場面や、シーソーで体重の違う人がバランスを取るために位置を調整する場面が、てこの原理の典型的な例です。

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