身近な道具のてこ｜真ん中にあるのは、どの点？

釘抜きとピンセットは、どちらもてこを使う道具です。それなのに、一方は大きな力を出し、もう一方は細かな作業に向いています。10月9日の授業前の雑談では、身近な道具から、三つの点の位置関係へと話が広がりました。

10月9日の「今日は何の日」から、道具の話へ

02:40頃からの「今日は何の日」では、まず「塾の日」、続いて「トラックの日」「道具の日」が挙がります。授業では10と9の語呂合わせとして紹介し、その中から理科につながる「道具」を選んで、てこの話へ進みました。

道具の名前を並べるだけでなく、「その道具では、どこに力を加えるのか」と問いを変えるのが、この日の話の流れです。釘抜きや栓抜き、ピンセットを思い浮かべながら、次の三つの点を確かめていきましょう。

ここに挙げた記念日名は、授業で紹介された話題です。制定者や正式な由来を別途確認した一覧ではありません。

名前の前に、三つの点を探す

授業で挙がるのは、釘抜き、栓抜き、押し切りカッター、ピンセットなどです。同じ「てこ」という名前でも、どこを支え、どこへ力を加え、どこで物に力を及ぼすかが違います。

まず支点・力点・作用点を、実際に使う状態の図へ置きましょう。握る場所が力点、物に働くところが作用点。支点は回転の中心です。道具の名前だけを覚えるより、使う動きを思い浮かべた方が位置を判断しやすくなります。

真ん中の点から、特徴を比べる

授業の復習用に編集した表です。

授業の手がかりは、三つの点のうち真ん中に何があるかです。作用点が支点に近ければ、手が加える力より大きな力を作用点へ及ぼせます。逆に力点が支点に近い型では、力の大きさだけでは得をしませんが、先端を大きく動かせます。

支点が真ん中の型は、力点と作用点で動く向きが逆になります。力が必ず大きくなるとは限らず、支点からの距離によって変わることも確かめましょう。

道具の次は、自分の腕へ

この雑談のあと、本編は骨と筋肉へ進みます。骨を動かす場面でも、関節を支えに筋肉が骨を引いています。道具で考えた「どこを支え、どこに力が働くか」という見方が、そのまま役に立ちます。

復習するときは、道具の絵に三つの点を書き、次に腕の図を見てみましょう。ただ丸暗記するよりも、「この位置に力を加えたら、どちらへ動く？」と考える方が、初めての図にも知識を使いやすくなります。

三つの問いで確かめる

1. てこの道具で、最初に確かめるのはどの点ですか。
2. ピンセットでは、どの点が真ん中にありますか。
3. 栓抜きでは、どの点が真ん中にありますか。