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レバーは、レバーによって適用される力が支点からの距離にどのように影響するかを説明しますか?

レバーの仕組みと力、距離、および支点の関係を分解しましょう。

レバーの理解

レバーは、 fulcrum と呼ばれる固定点の周りにピボットする剛性バーで構成されるシンプルなマシンです 。 レバーの一方の端に力をかけると、ターニング効果が生じます。トルク 、これを使用して、他のオブジェクトに力を持ち、移動、または強制的に適用できます。

重要な関係:力、距離、および支点

レバーの力、距離、および支点の関係は、次の原則で表されます。

* 力の産物と支点からの距離は一定です。

これはつまり:

* より重いオブジェクト(より大きな力)を持ち上げるには、支点からさらに離れた力を適用する必要があります。 これは、より長い距離がより小さな力を補うためです。

* 軽いオブジェクトを持ち上げるには(力が小さい)、支点に近い力を適用できます。

例:

シーソーを想像してみてください。

*等しい重量の2人が支点から等しい距離に座っている場合(中央のピボットポイント)、シーソーのバランスが取れます。

* 1人が支点からさらに離れて移動すると、より多くのトルクを作成します。シーソーのバランスをとるには、他の人は、増加したトルクを相殺するために支点に近づく必要があります。

レバーの種類

努力力、負荷、および支点の相対的な位置に分類される3つのクラスのレバーがあります。

* クラス1レバー: 支点は真ん中にあります(例えば、シーソー、クローバー)。

* クラス2レバー: 負荷は真ん中にあります(たとえば、手押し車、ボトルオープナー)。

* クラス3レバー: 努力は真ん中にあります(たとえば、一対のピンセット、釣り竿)。

結論

支点からの距離は、レバーを使用して負荷を移動するのに必要な力を決定する上で重要です。 さらに離れているほど、力が支点から適用されるほど、力が少なくなり、その逆も同様です。この単純な原則は、レバーを日常生活やさまざまな業界でこのような多用途のツールにしている理由です。

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