てこの実験

図1のようなてこに図2のようなおもりをぶら下げる実験をしてみたいと思います。

てこはタミヤのユニバーサルアームを使い、おもりはS字フックを使っています。

図1 てこ実験器

図2 おもり

右側にだけおもりをぶら下げると、右に傾きます。(図3)

このときてこが傾くのは、左右がつりあっていないからです。

図3 左:おもり0個 右:おもり1個

左右の同じ位置に1個ずつだと、ちょうどつりあいます。(図4)

図4 左:1個 右:1個

左は距離1の位置におもり2個、右は距離2の位置におもり1個、としてもつりあいます。(図5)

図5 左:距離1に2個 右:距離2に1個

他にもたとえば図6~図9のようなときにつりあいます。

図6 左:距離2におもり3個 右:距離3におもり2個

図7 左:距離2に4個 右:距離4に2個

図8 左:距離1に6個 右:距離6に1個

図9 左:距離3と距離5に1個 右:距離4に2個

 

 

ここで問題です!

図10のような豚のキーホルダーをてこにぶらさげて、反対側におもりをぶら下げることで、つりあわせてみたところ、図11のようになりました。では、豚のキーホルダーはおもり何個分の重さでしょう?

正解はこちら!

図10 豚のキーホルダー

図11 豚キーホルダーのつりあい

 

 

最後に、右側の距離6におもり3個をぶらさげて、同じ右側の距離1をばねはかりで引き上げるとつりあいました。(図12)

ばねはかりはおもり何個分の力で引き上げたでしょうか?

正解はこちら!

図12 上向きに引っ張った場合

 

 

授業ではいろいろなキーホルダーを用意し、生徒が好きなものを選んで重さを測るようしています。(図13)

2人1組で実験できるように20セット以上作りました。(図14)

図13 キーホルダーたち

図14 てこ実験器 大量生産

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