１．「てこ」とは
「てこ」とは↓のような道具です。
片方におもりを吊り下げたり、のせたりします。
そしてもう一方に力を加えて、おもりを持ち上げます。
２．てこの原理
●てこの原理
↓の図において次の式が成り立つ。
ax=by
これをてこの原理と言います。
例題１
↓の図のように、人がてこの右端を押し下げて、３kgの物体を１m持ち上げた。
このとき人がてこの右端を押し下げたのは何ｍか。
① 人が押した力を求める
てこの原理を使います。
人が押した力をｘ(N)とします。
支点から左側を見ると
力×うでの長さ＝30N×2m
支点から右側を見ると
力×うでの長さ＝x(N)×6m ↓
これらは等しいので
30N×2m＝x(N)×6m
これを解いて x＝10
よって人がてこの右端を押した力は10Nとわかります。
② 押し下げた距離を求める
「物体がされた仕事」は「人がした仕事」とイコール関係にあります。
まずはそれぞれを求めましょう。
物体がされた仕事＝30N×1m＝30J ・・・① ↓
人が押し下げた距離をy(m)とすると
人がした仕事＝10N×y(m)＝10y(J) ・・・② ↓
①と②は等しいので
30J＝10y(J)
これを解いて
y＝3m
よって人がてこの右端を押し下げた距離は3mとなります。
例題２
↓の図のようにてこを使って12kgの物体を2.5ｍ持ち上げた。
このとき、あとの問いに答えよ。
（１）人がてこの右端を押した力は何Ｎか。
（２）人がてこの右端を押した距離は何ｍか。
【解答】
（１）
「力×うでの長さ＝一定」であるので、人が押した力をx(N)とすると
120N×5m＝x(N)×3m ↓
これを解いてx＝200N
よって人が押した力は200Nとなります。
（２）
「物体がされた仕事」＝「人がした仕事」の関係を利用します。
物体がされた仕事＝120N×2.5m＝300J ・・・① ↓
人が押した距離をy(m)とすると
人がした仕事＝200N×y(m)＝200y(J) ・・・② ↓
①と②は等しいので
300J＝200y(J)
これを解いて
y＝1.5m
よって人がてこの右端を押し下げた距離は1.5mとなります。
・「てこの原理」を使って力を求めよう！