1。レバレッジ(またはシーソー効果):
* 原則: 重要なのは、レバレッジを使用することです。これは、レバーを使用することで得られる機械的な利点です。 レバーは、支点と呼ばれる固定点の周りにピボットする剛性のあるオブジェクトです。
* それがどのように機能するか: 重いオブジェクトを支点の近くに配置し、さらに軽いオブジェクトをさらに遠くに配置すると、軽いオブジェクトのバランスをとることができます。オブジェクトが支点から遠く離れているほど、より多くの力が発揮されます。これが、小さな子供がピボットポイントから十分に離れて座っている場合、シーソーで大人を簡単に持ち上げることができる理由です。
2。 カウンターウェイト:
* 原則: カウンターウェイトは、重力を使用して重い物体のバランスをとるために使用されます。
* それがどのように機能するか: システムの片側の重いカウンターウェイトを使用して、反対側のより軽いオブジェクトのバランスをとることができます。これは、クレーン、エレベーター、その他の持ち上げ装置でよく見られます。
3。 浮力:
* 原則: Archimedesの原則は、流体に沈んだオブジェクトは、変位した流体の重量に等しい上向きの浮力を経験すると述べています。
* それがどのように機能するか: 重いオブジェクトが液体に浸され、その重量に対抗するのに十分な大きさの浮力力を経験する場合、重いオブジェクトはより軽いオブジェクトによってバランスが取れます。たとえば、大きくて重いボートが浮くことができます。なぜなら、それが移動する水からの浮力がその重量よりも大きいためです。
重要なメモ:
* それはすべて瞬間です: オブジェクトのバランスは、ピボットポイントからの力と距離の産物である瞬間のバランスをとることです。 より重いオブジェクトの瞬間は、平衡のために軽いオブジェクトの瞬間と等しく反対でなければなりません。
* 常に実用的ではありません: 重い物体と軽い物体のバランスをとることは可能ですが、常に実用的または効率的ではないかもしれません。 必要なレバレッジまたはカウンターウェイトは、実装するには大きすぎるか非現実的である可能性があります。
より多くの例が欲しいのか、特定のシナリオを調べたい場合はお知らせください!