輪軸

力のはたらき / 7枚

半径のちがう2つの輪を組み合わせた道具を輪軸といいます。中心の軸を支点と見れば、てこがぐるりと回っているのと同じしくみです。

半径 × 力

  1. 左右でこの積が等しいとつり合うてこの決まりと同じ形

大きい輪に力を加えると、小さい輪には大きな力が出ます。半径が3倍の輪に加える力は、小さい輪の力の3分の1で足ります。

ただし力で得をするぶん、距離で損をします。大きい輪をたくさん回さないと、小さい輪は少ししか回りません。ドライバーの柄が太いのは、この性質を使ってねじを強く回すためです。

得をするものと損をするものが必ず対になる、というのが道具の基本の考え方です。てこも滑車も同じで、仕事の大きさそのものは変わりません。

カードの一覧

問題答え
半径の違う2つの輪を組み合わせた道具は?輪軸
輪軸がつり合う条件は?半径 × 力が両側で等しい
大きい輪に力を加えると、小さい輪に出る力は?大きくなる
輪軸で得をするものと損をするものは?力で得をして距離で損をする
輪軸の身近な例を1つ挙げると?ドライバーの柄
輪軸を、支点が真ん中にあるものにたとえると?てこ
半径が3倍の輪に加える力は、小さい輪の力の何倍?3分の1