テコの原理で解決!どんな道具を選べばいい?力を最大限に活かす方法
今日は「道具の使い方」に関する面白い問題をご紹介します。身近な道具にも、実は「理科の法則」が深く関わっているんです。
針金を切るならどの道具がいい?
あなたは針金を切ろうとしています。道具は3つあります。
A:ハサミ
B:ニッパ
C:ラジオペンチ
この3つを、小さな力でも切れる順に並び替えるとどうなるでしょうか?選択肢は次の4つです。
ア A > B > C
イ B > C > A
ウ C > A > B
エ B > A > C
さて、どれが正解だと思いますか?
では、ヒントとして「テコの原理」について少しおさらいしてみましょう。
テコの原理を思い出そう!
小学校で習った「テコの原理」、覚えていますか?これは「力のモーメント」とセットで考えると分かりやすいんです。
支点から力を加える点までの距離を「力点」、実際に動かす点を「作用点」といいます。この関係を式にすると、次のようになります。
F1 × A = F2 × B
簡単に言うと、支点から力点までの距離(A)を長くして、支点から作用点までの距離(B)を短くすれば、小さな力で大きな効果を得られる、ということです。
道具をテコの原理で比較
さて、先ほどの問題に戻りましょう。ハサミ、ニッパ、ラジオペンチをテコの原理で見てみます。
•ハサミは、支点と力点の距離が比較的短く、作用点が広いです。
•ニッパは、力点が遠く、作用点が小さいので、より効率よく力を伝えることができます。
•ラジオペンチは、ハサミよりも繊細な作業に向いていますが、針金を切る力としてはニッパには及びません。
このことから、テコの原理を最大限に活かせるのは「ニッパ」で、その次に「ラジオペンチ」、そして「ハサミ」の順になります。
正解は…?
ニッパ → ラジオペンチ → ハサミ
正解は イ:B > C > A です!
針金のように固いものを切るには、ニッパが最適です。ハサミは紙を切る道具ですので、針金を切ると刃が欠ける可能性もあります(絶対に真似しないでください!)。
道具は適材適所!
この問題を通して、道具の適材適所の大切さが分かりましたよね。針金を切るのにはニッパ、繊細な作業にはラジオペンチ、紙を切るにはハサミ。道具もそれぞれの特徴を活かして使い分けることが重要なんです。