「てこのはたらき」小学6年生理科を漫画で学習!「てこが水平につり合うとき」

シーソーがつりあわなくて困っている男の子のイラスト
yumineko
このページでは、小学6年生理科「てこが水平につり合うとき」について、教科書に書いてあることを「わかりやすい言葉」に変えながら解説していくよ!

そもそも「てこ」ってなんだっけ?と思ったキミはココを読んでみよう!

教科書をわかりやすく通訳するサイ...
「てこのはたらき」支点・力点・作用点とは?小学6年生理科を漫画で学習しよう! | 教科書をわかりやすく通... 支点・力点・作用点とは?このページでは、小学6年理科「てこのはたらき」について、教科書に書いてあることをイラストも使って「わかりやすい言葉」に変えながら解説して...
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てこが水平につり合うとき

教科書の説明

てこは、てこをかたむけるはたらきが大きい方にかたむく。
てこが水平になっている時は、左右のてこをかたむけるはたらきは同じである。

なんだかピンとくるような、こないような?

さっそく「わかりやすい言葉」に置き換えて解説してみよう!

てこの特徴①
「てこ」は、はたらきが大きい方にかたむく

教科書くん
てこは、てこをかたむけるはたらきが大きい方にかたむく。
くまごろう
例えばシーソーで考えてみて。
シーソーに、太郎くんとお友達が乗ったとき、もしお友達が太郎くんよりもうんと大きな体をした子だったらどうなる??
たろう
その友達の方に、シーソーがかたむくね。

シーソーがつりあわなくて困っている男の子のイラスト

大きな体のお友達の方が、太郎くんよりも重いよね。
「重い」ということは、シーソーを「かたむけるはたらきが大きい」ということだね。
そして、当たりまえにシーソーは「かたむけるはたらきが大きい方(重い方)」にかたむくよね。

たろう
なるほど。
言葉だとピンとこなかったけど、シーソーで考えてみると、すごく当たりまえなことをいっているだけなんだね。

続けるよ。

てこの特徴②
左右のはたらきが同じだと、「てこ」は水平になる

教科書くん
てこが水平になっているときは、左右のてこをかたむける はたらきは同じである。
くまごろう
おなじようにシーソーで考えてみて。
シーソーが、水平にぴったり動かなくなる時ってどんな状態?
たろう
同じくらいの重さの友達と乗ったときだね。

シーソーで釣り合っている小学生の男の子2人

「つり合っている」と言うとわかりやすいね。
つまり、シーソーの左右の力(重さ)が同じだと、シーソーは「つり合って」、水平にぴったり動かなくなるよね。

力を加える位置や大きさと、かたむけるはたらきの関係は??

くまごろう
ここでちょっと考えてみて。
シーソーの場合だけど、太郎君よりも体が大きい友達とシーソーで遊ぶとき、どんな工夫をする??

片方が重すぎてシーソーが面白くないと言っている男の子たち

たろう
ああ、時々あるね。
そういうときは、座る位置を変えるとうまくいく時があるよ。

座る場所を移動してシーソーが釣り合うようにした男の子たち

くまごろう
体の大きいお友達には、シーソーの真ん中よりに座ってもらって、太郎君はできるだけシーソーの外側に座るようにすると釣り合うようになったりするね。

ここで前回学習したことを思い出してみよう。

てこでは、力を加える「力点」や物をうごかす「作用点」の位置が変わると、手ごたえが変わったよね。

たろう
そうか!
シーソーで座る位置を変えるというのは、「力点」や「作用点」の位置を変えるのと同じことなんだね!

つまり、大きいお友達の座る位置を変えたり、太郎くんの座る位置(力点)を動かすことで、相手を持ち上げる力(作用点)が変わるということだね。
それが上手く釣り合えば、シーソーは水平になるね。

「位置」と「はたらき」には法則がある!!

たろう
でもシーソーに乗るとき、位置さえ変えれば必ずつり合うというわけではないよね。
くまごろう
そう。
「位置」と「はたらき」には法則(きまり)があるんだよ。

てこが水平につり合うときの「きまり」を調べる実験

くまごろう
この実験では、「実験用てこ」を使うよ。

実験用てこのイラスト
実験用てこの左右のうでは同じ長さになっていて、おもりが無いときは水平になっているよ。
うでにはそれぞれ目盛りがついていて、この目盛りにおもりをつけて、どんなときに水平になるのかを調べるんだ。

釣り合っていない実験用てこのイラスト

おもりが釣り合っている実験用てこのイラスト実験てこが水平になるときのおもりと位置の結果

くまごろう
結果はこうなったよ。
左のうでの6の位置に10gのおもりを吊るした場合につり合う、右のうでのおもりの位置と重さ
おもりの位置 6 3 2 1
おもりの重さ(g) 10 20 30 60
左のうでの6の位置に20gのおもりを吊るした場合につり合う、右のうでのおもりの位置と重さ
おもりの位置 6 4 3 2 1
おもりの重さ(g
20 30 40 60 120
左のうでの6の位置に30gのおもりを吊るした場合につり合う、右のうでのおもりの位置と重さ
おもりの位置 6 3 2 1
おもりの重さ(g) 30 60 90 180
くまごろう
この結果の表を見て、気がつくことはあるかな?
たろう
・・・
あっ!
左のうでの「おもりの位置」と「おもりの重さ」をかけたものと、右のうでの「おもりの位置」と「おもりの重さ」をかけたものは答えが同じになるね!!

くまごろう
つまり、「てこをかたむけるはたらき」は、「力の大きさ(おもりの重さ)×支点からのきょり(おもりの位置)で表すことができるんだ。

こうやってもとめた「てこをかたむけるはたらき」の数値が、左のうでと右のうでで同じだったときに、てこは水平につり合うということなんだね。

てこでの「位置」と「働き」の関係

①てこをかたむけるはたらき=おもりの重さ×支点からの距離

②左のうでと右のうでの「かたむけるはたらき」が同じとき、てこは水平につり合う。

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まとめ

「てこが水平につり合うとき」
※赤いキーワードは必ず覚えよう!

  • てこは、てこをかたむけるはたらきが大きい方にかたむく。
  • てこが水平になっているとき、左右の「てこをかたむけるはたらき」は同じ。
  • てこをかたむけるはたらきは、「力の大きさ(おもりの重さ)×支点からのきょり(おもりの位置)で表すことができる。
  • 力のつり合いや、てこの実験に使われる器具を「実験用てこ」という。

yumineko
「てこ」のしくみは分かったかな?

次の学習では、じっさいに「てこ」のしくみを利用した道具にはどんなものがあるかを紹介するよ!

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