てこの原理を用いて、仕事や家事などで硬い土を簡単に掘り起こし、持ち上げることができます。

 

僕は、仕事で段ボールほどの大きさの容器に入った硬い土のような物質を、シャベルで掘り起こすという作業をすることがあります。硬いし掘り起こしにくいので普通にやったら時間がかかります。でも、てこの原理を使えば簡単です。僕は、このことの一部を同じ職場の物理のできる先輩肌の人に教えてもらいました。

 

てこの原理は小学6年生で習いますよね。高校物理でいうところの力のモーメントに該当するものですね。てこには必ず、支点、力点、作用点の三つの点があります。

 

1 支点→棒を支えている点

2 力点→力を加える点

3 作用点→動かしたいものに力が働く点

 

力の作用点から見た距離(力の作用点と支点の距離)が長いほど、大きな力を発揮できるという原理です。

 

シャベルと物質でいえば、次のABはどちらもてこの原理によるものです。

 

A シャベルで硬い物質を掘り起こすとき、手で持つところの一番端を持つと、力の作用点が長くなります。これにより、同じ力でも大きなトルク(回転力)が発生し、硬い物質を掘り起こしやすくなります。(Yahoo知恵袋のAI回答から引用)

 

B 一方、シャベルの手で持つところにおいて物質を乗せる部分のすぐ傍の部分を持つと、力の作用点が短くなります。これにより、必要な力(重力に抵抗する力)が小さくて済むため、手の軽い力で物質を持ち上げやすくなります。(Yahoo知恵袋のAI回答から引用)

 

まあ、作用点という言葉が入ると難しくなるので、こんな話はどうでもいいです。支点、力点、作用点とかは、学校で習ったことを復習すればいいことだし、ABの考え方から用語を抜いてわかりやすく考えます。

 

 

硬い物質を掘り起こすときは、シャベルの手で持つところの一番端の①を持って物質を動かすと、シャベルの棒の部分が長い分大きな力が加わって物質を掘り起こしやすくなります。それに対して、掘り起こした物質を持ち上げるときは、②の部分を持てば持ちやすく、手の軽い力で持ち上がりやすくなります。これらは用語を知らなくても、直感でなんとなくわかると思います。

 

このように、学校の勉強を仕事や実生活に活かせることを考えると、勉強も楽しくなるし、仕事や家事などもおもしろくなりますね。物事はなんでも工夫が大事だと思います。

 

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