今回はジュウシンだよ!

みんなも聞いたことあるよね?

有名なジュウシンだと

みんな大好き獣神ライガーや

とか

重臣・滝川一益

が有名だよね!

今回はその一つ、重心のお話だよ!


  すべてのものに重心はある。

複雑な物質でも必ず、

釣り合うポイントがあるんだ。

例えばペンの重心を探すなら

以下の動画のように

2本の人差し指で支えながら近づけていくと、

指の間にぴったり釣り合う点があるよ

ここがペンの重心。

きれいな図形だと比でもとめることも可能



  変な形の物体でも重心はある

このように糸でぶら下げると

自然に重心を中心にバランスをとる。

これを利用したのが先ほどの両指近づけ法




重心の練習問題はこちら。


例えばこんなのとかね。

問5 机のはしに同じ2冊の本を重ねて置きました。図7のように、

下の本が机のはしから

20cmはみ出しても落ちないようにするには、

上の本はどこに置けばよいですか。

上下の本のずれの範囲(はんい)で答えなさい。

ただし、

上の本は机にふれてはいけないものとします。




ここまでの準備ができてはじめて、

次に行ける。


  ​てこ・てんびんの重心

実はてことてんびんにはあまり大きな違いがない

一つだけ確実なのは

てんびんの場合はこのタイプのてこってことだ。


みんなが知ってるてんびんばかり

上皿てんびんやてんびん棒だから、

基本的には太さが均一なんだね?

だから重さを図るには皿の上に物を置いて、

おもりをぶらさげるだけでいい。


でもね?

これでも測れちゃうんだな

これをさおばかりと言います。


なぜかわかるかな?

おもりを移動すれば

重さは同じでも支点からの距離がかわる。

支点からの距離✖️おもりの重さ=回転力ッッ!

となるからです。

この竿ばかりの便利なとこは

分銅セットがいらない。

だから行商などで使えるんだね。

重さがわかっている分銅があれば

きみにも作れる。

でも均一な棒ならば重心は必ず真ん中になる。

だって密度✖️体積なわけだから太さが同じなら

変わるの長さだけじゃん?

長さが等しければ釣り合うよね?

てことで見えないものを見ようとして

図を書くことになる。

面積図とかてんびん図と同じだよ?



  ​見える化しようぜ

普通は支点のところに重心がある。


だから棒自体の重さは支点が支えてくれるから

無視できてた。

しかし、支点の上とは限らんのよ?


そうすると

物差しの重さは重心にすべてかかると考えて、

おもりとして書き込まなければならなくなる。


  不均一な棒

てことで、同じ太さじゃないときは

ど真ん中にはないよ?ってことになる。

すると、


こうしてハジを持ち上げると

180g120gになってるってことは?

これと同じなんだね

なんでかというと片方持ち上げたら

残りは地面が支えてるわけだからね。


てことでこうなった。

さあ、棒の重さは?

120+180=300gになる。

そうすると図2の問題が解ける。


こうなってるわけ。

棒の重さをおもりに変えて書き込んで解く。

これを絶対やろうね?

ね?

ね?

ね?

そうするとこうなる。

一見、何もぶら下げてなくて釣り合うのが

変だと思ってしまう。

でも実際には

こうだよ?


さて。

さっきのハジっこ問題を使おう。



5年生以上ならわかるかもだが、

これを逆比という。

重さ✖️距離=同じ=重さ✖️距離 なのだから

2✖️距離A=1✖️距離B なら、

A:B=1/2:1=1:2になるってこと。

逆比とは左右の入れ替えではなく、

分子と分母の入れ替えなのは注意しよう!


てことで、重心を書き込んであげると、


こうして比で計算ができる。

さ、練習問題いってみよー!


3に続くッ!


©️お受験のお医者さん