1ー4 てこのひみつ大発見!〜小さな力で大きなものを動かす方法〜


  1. 導入(つかみ)

「重い石を動かしたいのに、全然動かない!」
「缶ジュースのふた、固くて開けられないよー」
「はさみで厚い紙を切るの、すごく力がいるなあ」

みなさん、こんなことで困ったことありませんか?実はこれ、全部「てこの原理」を使えば、とってもラクに解決できちゃうんです!今日は、小さな力で大きなものを動かすふしぎなパワー「てこ」のひみつを、一緒に探検していきましょう。このひみつがわかると、毎日の生活がもっと便利になっちゃいますよ!

  1. 本文(多角的に解説)

その1:実生活の視点「てこ、どこにでもあるよ!」

てこは、私たちの身の回りにたくさんかくれています。

· はさみや缶切り
はさみは指で握る部分が力点、回すところが支点、物を切る部分が作用点です。小さな力で厚い紙も切れちゃうんです!
· てんびん棒
昔の人が水を運ぶのに使っていたてんびん棒。肩が支点で、両端のバケツが作用点。バランスよく持つと、重い水もラクに運べます。
· シーソー
公園のシーソーは、真ん中の台が支点。軽い人と重い人がうまく遊ぶには、支点からの距離を変えればいいんですよ。

その2:基本ルールや理論「てこの3つのポイント」

てこを理解するには、3つの重要な点をおさえよう!

· ポイント①:支点(してん)
てこが回転する中心の点です。「支える点」だから支点。シーソーの真ん中の台、はさみの留め具の部分が支点です。
· ポイント②:力点(りきてん)
力を加える点です。はさみなら指を入れる部分、栓抜きなら手で持つ部分が力点です。
· ポイント③:作用点(さようてん)
力がはたらく点です。はさみなら物を切る刃の部分、栓抜きなら瓶のふたにかかる部分が作用点です。

てこの黄金ルール:
「支点から力点までの距離 × 力」=「支点から作用点までの距離 × 重さ」
つまり、力点を支点から遠くすればするほど、小さな力で重いものが動かせるんです!

その3:心理的アプローチ「むずかしく考えないで!」

「3つの点って、ごちゃごちゃしそう…」と思った人、安心してください。

· まずはイメージしよう!
実際に身の回りのもので考えてみると、とっても簡単です。
· 間違えても大丈夫
最初はどれがどの点かわからなくてもOK。何回かやってるうちに、自然にわかってきます。

その4:失敗しやすいポイントと対策「うまくいくコツ」

てこの原理を使う時に気をつけることを教えるね!

· 支点を見つけよう
まずは「どこの点を中心に回っているか」を考えてみよう。そこが支点です。
· 距離をしっかり計ろう
支点からの距離が大事。ものさしで正確にはかってみよう。
· 力を入れる方向に注意
てこを動かす時は、まっすぐ下に力を入れるときれいに動くよ。

  1. 練習問題 or 行動ステップ「てこ博士になろう!」

実際に身の回りのものでてこの原理を確かめてみよう!

【実験:身近なものでてこを体験!】

用意するもの:

· 定規(30cm)
· 消しゴム
· 10円玉数枚
· ペンや小さいおもり

やり方:

  1. 消しゴムを机に置いて、その上に定規の15cmのところをのせます(これが支点)
  2. 定規の一端(例えば5cmのところ)に10円玉を5枚のせます
  3. もう一方の端(例えば25cmのところ)に、指で軽く押してつり合うか試してみます
  4. 10円玉の枚数を変えたり、支点からの距離を変えたりして実験

もっとやってみよう:

· 瓶のふたを開ける時、普通に開けるのと、タオルを巻いて開けるのと、どちらがラク?
· ドアの取っ手を、端の方持つとラク?真ん中持つとラク?

結果の例:

· 支点から遠くで力を加えるほど、小さな力で重いものが動かせる
· タオルを巻くと、支点から力点までの距離が長くなるからラク
· ドアの取っ手は端の方を持つ方がラク

  1. まとめ

今日の発見をまとめてみよう!

· てこには 支点・力点・作用点の3つの点がある
· てこのルール 力点を支点から遠くすると小さな力で重いものが動かせる
· 身の回りに はさみ、栓抜き、シーソーなど、てこがいっぱい!
· 大切なのは まずは実際にやってみること

次にできる小さな一歩:
今度、何か重いものを持ち上げる時や、固いふたを開ける時、「てこの原理が使えないかな?」と考えてみてください。もっとラクな方法が見つかるかもしれません!

てこのひみつ、とっても面白かったでしょ?また一緒に科学の探検をしようね!


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