支点・力点・作用点の関係とは? わかりやすく解説

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支点・力点・作用点の関係

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/05/31 05:51 UTC 版)

「てこ」の記事における「支点・力点・作用点の関係」の解説

てこには支点力点作用点があり、支点中心に回転しうる天秤輪軸がある時、力点は力を加える点、作用点は力が働く点であり、普通は作用点にはおもりなどの負荷がある。支点動かないよう固定しているため、力点を動かすと作用点が動く仕組みである。 てこを使う上で重要なのは、支点力点作用点位置関係、特にその間隔である。てこで大きな力を得よう思えば、なるべく支点から離れたところに力点を置く、あるいは支点のなるべく近く作用点置けばよい。小さ力を得よう思えばその逆を行えばよい。実験をすると支点から力点までの距離が支点から作用点までの距離の2倍であれば得られる力は加えた力の2倍になることがわかる。この関係を式で表すと、下記のようになるd 1 F 1 = d 2 F 2 {\displaystyle d_{1}F_{1}=d_{2}F_{2}} d 1 {\displaystyle d_{1}} : 支点力点の間の距離 F 1 {\displaystyle F_{1}} : 力点加える力 d 2 {\displaystyle d_{2}} : 支点作用点の間の距離 F 2 {\displaystyle F_{2}} : 作用点得られる力 ただし、上の式は単純化のため力点支点にかかる力が平行だとした時の式であり、本来は d 1 , d 2 {\displaystyle d_{1},d_{2}} はモーメントアーム支点から力のベクトル下ろした垂線長さ)である点に注意要する。 このモーメントアーム×力を力のモーメント呼び力のモーメント釣り合いてこの原理本質である。

※この「支点・力点・作用点の関係」の解説は、「てこ」の解説の一部です。
「支点・力点・作用点の関係」を含む「てこ」の記事については、「てこ」の概要を参照ください。

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