てこ の 規則きそく性せい

この 章しょうで 学まなぶこと

重おもい もの を 持もち上あげる の は 大変たいへん で す。 で も、 長ながい 棒ぼう と 1 つ の 支ささえ が あ れ ば、 大人おとな で も 動うごかせない 大おおき な 石いし を 子こ ど も で も 動うごかせる こと が あります。 これ が てこ の 力ちから で す。

てこ に は 「力点りきてん」「支点してん」「作用点さようてん」 と いう 3 つ の 大切たいせつ な 点てん が あり、 「重おもさ × 支点してん から の 距離きょり」 が 左右さゆう で 等ひとしい とき に つり合あう と い う 規則きそく が あります。 こ の 規則きそく は 算数さんすう の 比例ひれい・反比例はんぴれい と も つながって います。

• てこ に は 力点りきてん・支点してん・作用点さようてん の 3 点てん が ある こと を 知しる
• 力点りきてん と 支点してん の 距離きょり が 長ながい ほ ど 小ちいさな 力ちから で 大おおきな もの を 動うごかせる こと を 説明せつめい で きる
• 実じっ験けん用ようてこ (左右さゆう に お も り を つ る す てんびん) で つり合あい の 規則きそく を 見みつけられる
• 「重おもさ × 距離きょり が 左右さゆう で 同おなじ」 と いう 数かず の 関係かんけい を 言いえる
• 比例ひれい・反比例はんぴれい と つなげて 考かんがえられる
• 身み の 回まわり の はさみ・くぎ抜きくぎぬき・ピンセット・せん 抜ぬき が てこ で ある こと を 知しる

大事だいじ: 6 年生ねんせい の 算数さんすう で 学まなぶ 比例ひれい・反比例はんぴれい が、 そのまま てこ の 規則きそく に なります。 「理科りか と 算数さんすう は つながって いる」 と いう こと を 体たい感かん で きる 章しょう で す。

1. てこ の しくみ — 3 つ の 点てん

長ながい 棒ぼう を 1 つ の 支ささえ に かけて、 一いっ端たん に 力ちから を 加くわえて 反対はんたい側がわ で 重おもい もの を 動どう か す しくみ。 これ が てこ で す。

てこ の 3 つ の 点てん

名前なまえ	せつめい	例れい: シーソー で 言いう と
**[[支点	してん]]**	棒ぼう を 支ささえて いる 点てん (動うごかない)
**[[力点	りきてん]]**	力りょく を 加くわえる 点てん (人じん が 押おす 所ところ)
**[[作用点	さようてん]]**	力りょく が はたらく 点てん (重おもい もの に 触ふれる 所ところ)

ポイント: 「支 = ささえる、 力ちから = ちから を かける、 作さく = 作用さよう ・ もの を 動うごかす」。 漢字かんじ の 意味いみ から 役やく割わり を 思 い 出で そう。

てこ の 図ず (文字もじ で せ つめ い)

配置はいち (左ひだり か ら 右みぎ へ)	せつめい
力点りきてん (人じん が 押 す) ←- 棒ぼう -→ 支点してん (台だい の 上うえ で 支 え) ←- 棒ぼう -→ 作用さよう点てん (お も り を 持もち上あげる)	力ちから を 1 で 入いれて、 反対はんたい側がわ で もっと 大おおき な もの を 持もち上あげ る

実じっ際さい に 紙かみ の 上うえ で 描えがく 場合ばあい: 三角さんかく の 台うてな を ま ん 中なか に 描えがいて 棒ぼう を そ の 上うえ に 乗のせ、 左端ひだりはし を 「力点りきてん」、 右端みぎはし を 「作用さよう点てん」 と ラベル を つける と わかり や すい です。

2. 小ちいさな 力ちから で 大おおきな もの を 動うごかす — 距離きょり の はたらき

てこ が す ご い の は、 支点してん か ら 力点りきてん ま で の 距離きょり を 長ちょう く する と、 小ちいさな 力ちから で 大おおき な もの を 動うごかせる こ と。 こ れ を 体感たいかん する 実じっ験けん を し て み ましょう。

実じっ験けん: 同どう じ お も り を 動うごかす に 必要ひつよう な 力ちから

棒ぼう を 支点してん に 乗のせ、 作用さよう点てん に 同どう じ 重おも さ の お も り (10 kg) を 置おき、 力点りきてん の 位置いち を 変かえて 必要ひつよう な 力ちから を 測はか ります。

力点りきてん の 距離きょり (支点してん か ら)	必要ひつよう な 力ちから
10 cm	50 N (= 5 kg 分ぶん)
20 cm	25 N (= 2.5 kg 分ぶん)
50 cm	10 N (= 1 kg 分ぶん)
100 cm	5 N (= 0.5 kg 分ぶん)

(作用さよう点てん ま で の 距離きょり = 10 cm、 お も り 10 kg、 約やく 100 N と 仮定かてい)

大事だいじ: 力点りきてん の 距離きょり を 2 倍ばい に する と、 必要ひつよう な 力ちから は 半分はんぶん に なる。 これ が 反比例はんぴれい の 関係かんけい で す。

ま と め

やり方かた	結けっ果か
支点してん か ら 力点りきてん ま で の 距離きょり を 長ちょう く する	力ちから が 小ちいさく て すむ (楽らく に なる)
支点してん か ら 作用さよう点てん ま で の 距離きょり を 短たん く する	力ちから が 小ちいさく て すむ (楽らく に なる)
支点してん か ら 力点りきてん ま で を 短たん く する	大おおき な 力ちから が 必要ひつよう (損そん する)

ポイント: 「楽らく を す る た め に は 自分じぶん が 動どう く 距離きょり が 長ちょう く な る 」。 てこ は 力ちから を 減げん ら す か わ り に、 動どう く 距離きょり が 長ちょう く な り ま す。

3. 実験じっけん用よう て こ で 「つ り 合ごう い」 を し ら べ る

てこ の 規則きそく を 数かず の 上うえ で は っ き り さ せ る た め に、 理科りか室しつ に あ る 実験用てこじっけんようてこ (左右さゆう に お も り を つ り さ げ ら れ る てんびん) を 使し い ま す。

実験じっけん用よう て こ の つ く り

部分ぶぶん	せ つ め い
支点してん	ま ん 中なか の 軸じく
左ひだり う で・右みぎ う で	数字すうじ の 印しるし (1, 2, 3, 4, 5, 6) が つ い て い る
お も り	1 個こ = 10 g な ど 同どう じ 重おも さ の も の

実じっ験けん: 左右さゆう で つ り 合ごう う 組くみ み 合ごう わ せ を 見み つ け る

左ひだり う で の 「6 の 位置いち」 に お も り 1 個こ (10 g) を つ り さ げ た と き、 右みぎ う で の ど こ に 何なん個こ つ り さ げ れ ば つ り 合ごう う か。

左ひだり う で	右みぎ う で	計算けいさん (重おもさ × 距離きょり)
6 の 位置いち に 1 個こ (10 g)	6 の 位置いち に 1 個こ (10 g)	左ひだり 60 = 右みぎ 60 ◯
6 の 位置いち に 1 個こ (10 g)	3 の 位置いち に 2 個こ (20 g)	左ひだり 60 = 右みぎ 60 ◯
6 の 位置いち に 1 個こ (10 g)	2 の 位置いち に 3 個こ (30 g)	左ひだり 60 = 右みぎ 60 ◯
6 の 位置いち に 1 個こ (10 g)	1 の 位置いち に 6 個こ (60 g)	左ひだり 60 = 右みぎ 60 ◯

実験じっけん か ら わ か る こ と

てこ の つ り 合ごう い の 規則きそく: 「重じゅう さ × 支点してん か ら の 距離きょり」 が 左右さゆう で 等ひとし し い と き、 てこ は つ り 合ごう う。

てこ の つ り 合ごう い の 公式こうしき は つ ぎ の よ う に 書しょ け ま す。

(左ひだり の 重おも さ) × (左ひだり の 距離きょり) = (右みぎ の 重おも さ) × (右みぎ の 距離きょり)

大事だいじ: 「重じゅう さ だ け」 を 比ひ べ て も、 「距離きょり だ け」 を 比ひ べ て も、 てこ は つ り 合ごう い ま せ ん。 か け 算さん の 答こたえ え が 同どう じ で あ る こ と が 大切たいせつ。

4. 比例ひれい・反比例はんぴれい で 考こう え る

第だい 3 節ふし で 見み つ け た 規則きそく は、 算数さんすう の 比例ひれい・反比例はんぴれい と つ な が り ま す。

重おも さ と 距離きょり の 関係かんけい (左ひだり と 右みぎ が つ り 合ごう う と き)

左ひだり う で の 「6 の 位置いち に 10 g」 が 固定こてい (左ひだり = 60) と し て、 右みぎ う で の 重じゅう さ と 距離きょり を 変へん え る と…

右みぎ う で の 距離きょり	必要ひつよう な 右みぎ う で の 重おも さ	計算けいさん
6	10 g	6 × 10 = 60
3	20 g	3 × 20 = 60
2	30 g	2 × 30 = 60
1	60 g	1 × 60 = 60

距離きょり を 半分はんぶん に す る と、 重おも さ は 2 倍ばい に な る → 反比例はんぴれい の 関係かんけい。

距離きょり を そ ろ え た と き の 重おも さ と つ り 合ごう い

逆ぎゃく に、 距離きょり を 同どう じ (例れい: 右みぎ う で の 3 の 位置いち) に そ ろ え る と、 つ り 合ごう う 重おも さ は 「左ひだり の 重おも さ」 と 比例ひれい し ま す。

左ひだり う で 6 の 位置いち の 重おも さ	右みぎ う で 3 の 位置いち の 重おも さ
10 g	20 g
20 g	40 g
30 g	60 g

左ひだり が 2 倍ばい に な る と、 右みぎ も 2 倍ばい に な る → 比例ひれい の 関係かんけい。

ポイント: てこ は 算数さんすう の 比例ひれい と 反比例はんぴれい の 両方りょうほう が 顔かお を 出で す し く み。 算数さんすう で 「比例ひれい・反比例はんぴれい」 が 出で て き た ら、 てこ を 思 い 出で す と イ メ ー ジ し や す い。

5. 身み の 回かい り の て こ — 道具どうぐ の く ふ う

てこ の 考こう え 方かた は、 身み の 回かい り の さ ま ざ ま な 道具どうぐ に 使し わ れ て い ま す。 道具どうぐ ご と に 3 点てん の 位置いち関係かんけい が ち が う の が ポ イ ン ト で す。

3 つ の タ イ プ

てこ は、 支点してん・力点りきてん・作用点さようてん の な ら び 順じゅん で 3 つ の タ イ プ に 分ぶん け ら れ ま す。

タ イ プ ① — 支点してん が ま ん 中なか (シーソー 型かた)

道具どうぐ	力点りきてん	支点してん	作用さよう点てん
シーソー	自分じぶん の 端はじ	真しん ん 中なか の 軸じく	友とも だ ち の 端はじ
**[[くぎ抜き	くぎぬき]]** (バール 型かた)	手て で 持じ つ 端はじ	板いた と あ た る 部分ぶぶん
はさみ	指ゆび で 持じ つ 部分ぶぶん	ね じ の 軸じく	紙かみ を 切せつ る 刃は

特 ち ょ う: 力点りきてん が 支点してん か ら 遠とお け れ ば 楽らく に な る。 道具どうぐ で 一番いちばん多おお い タ イ プ。

タ イ プ ② — 作用さよう点てん が ま ん 中なか (重じゅう い も の を 楽らく に 持じ ち 上うえ げ る)

道具どうぐ	力点りきてん	支点してん	作用さよう点てん
せん 抜 き	手て で 持じ つ 端はじ	反対はんたい側がわ の 端はじ	ま ん 中なか の つ め
空そら き 缶かん つ ぶ し	手て の ハンドル	軸じく	空そら き 缶かん を つ ぶ す 所ところ
ホ ッ チ キ ス (一部いちぶ)	押 す 上うえ	後ご ろ の ヒ ン ジ	ま ん 中なか の 針はり が 出で る 所ところ

特とく ち ょ う: 必 ず 小しょう さ い 力ちから で 大だい き な 力ちから を 出で せ る (作用さよう点てん が 支点してん に 近きん い)。

タ イ プ ③ — 力点りきてん が ま ん 中なか (細ほそ か い 動どう き 用よう)

道具どうぐ	力点りきてん	支点してん	作用さよう点てん
ピンセット	指ゆび で 押 す ま ん 中なか	上うえ の 接続せつぞく部ぶ	先端せんたん
トング (パン ば さ み)	手て で 押 す ま ん 中なか	上うえ の 接続せつぞく部ぶ	先端せんたん
しゃ もじ (す く う 動作どうさ)	持じ ち 手て	手首てくび	す く う 先さき

特とく ち ょ う: 大だい き な 力ちから が 必要ひつよう だ が、 細ほそ か く 動どう か せ る。 軽けい い も の を つ ま む と き に 便利べんり。

ま と め

タ イ プ	道具どうぐ例れい	利点りてん
① 支点してん ま ん 中なか	はさみ・シーソー・[[くぎ抜き	くぎぬき]]
② 作用さよう点てん ま ん 中なか	せん 抜 き	必 ず 力ちから が 倍ばい に な る
③ 力点りきてん ま ん 中なか	ピンセット・トング	細ほそ か い 動どう き が で き る

ポイント: 「てこ = 必 ず 楽らく に な る」 で は あ り ま せ ん。 ③ タ イ プ は 力ちから が 増まし え る か わ り に 細ほそ か く 動どう か せ る。 道具どうぐ の 目的もくてき に 合ごう わ せ て 3 点てん の 位置いち が 決けつ ま っ て い ま す。

6. ふ り か え り

• [ ]てこ の 力点りきてん・支点してん・作用点さようてん を 図ず で 言げん え る
• 支点してん か ら 力点りきてん ま で の 距離きょり を 長ちょう く す る と 力ちから が 小しょう さ く て す む こ と を 言げん え る
• [ ]実験用てこじっけんようてこ の つ り 合ごう い の 規則きそく 「重じゅう さ × 距離きょり が 左右さゆう で 等ひとし し い」 を 言げん え る
• [ ]距離きょり を 2 倍ばい に す る と 重おも さ が 1/2 に な る こ と (= 反比例はんぴれい) を 説明せつめい で き る
• [ ]重じゅう さ と 距離きょり の 関係かんけい を 比例ひれい・反比例はんぴれい の 言葉ことば で 言げん え る
• [ ]身み の 回かい り の 道具どうぐ (くぎ抜きくぎぬき・はさみ・ピンセット な ど) が てこ で あ る こ と を 言げん え る
• 3 つ の タ イ プ (支点してん ま ん 中なか・作用さよう点てん ま ん 中なか・力点りきてん ま ん 中ちゅう) の 例れい を 1 つ ず つ 言げん え る

こ の 章しょう の 安全あんぜん配はい慮りょ

• 実じっ験けん用ようてこ の お も り は 落 と さ な い (床ゆか に 落 ち る と 足あし を い た め る)
• 棒ぼう を 強つよ く ゆ ら さ な い (お も り が 飛とび ぶ・台だい が こ ろ ぶ)
• 棒ぼう を 折おり ら な い (古いにしえ い 木き の 棒ぼう は 割わり れ や す い、 力ちから を か け 過か ぎ な い)
• 重じゅう い 物もの を 動どう か す と き は 一いち人にん で や ら な い (大人おとな と 一緒いっしょ に)
• は さ み・くぎ抜きくぎぬき な ど の 道具どうぐ は 持じ ち 手て で 渡わたし す (刃は や 先さき を 向むこう け な い)
• ピン セット・つ ま よ う じ で 友とも だ ち を 突 か な い
• シーソー で は 高こう さ か ら 急きゅう に 飛とび び 降くだ り な い (反対はんたい側がわ が 急きゅう に 落 ち る)

次じの 章しょう: 第だい 10 章しょう で は、 「電気でんき」 の 利用りよう を 学がく び ま す。 5 年生ねんせい で 学がく ん だ 電磁石でんじしゃく か ら も う 一いち歩ほ す す ん で、 「作さく る・た め る・使し う」 と い う 流ながれ れ を 理解りかい し、 プログラミング と 環境かんきょう に も 触さわ れ ま す。

まとめ — てこ の 規則きそく性せい を 3 行あるき で

• てこ は 支点してん・力点りきてん・作用さよう点てん の 3 つ で でき、力点りきてん を 支点してん から 遠とお く に する ほど 小ちいさな 力ちから で 重おもい 物もの が 動うごか せ る。
• うで が つり合あう ルール は 重さ × 支点してん から の きょり が 左右さゆう で 等ひとしい こと。実験じっけん用よう て こ で 確たしかめられる。
• 身み の 回まわり には はさみ や くぎ抜きくぎぬき、ピン セット、シーソー など、3 つ の タイプ の てこ が たくさん 使つかわれて いる。