4理科5年 ふしぎワールド「てこのはたらき」 2014.08.22

やった〜!防災点検防災点検!ホントにいいんですか〜?ではがんばって〜。
さて次回はどんななぞが待ち受けているのでしょうか。
お楽しみに!
(ミスターQ)ここにありますのは1本のぼう。
ところがただのぼうではないんですよ。
このぼうを使うだけですごく重い物でも軽々と持ち上げられちゃうんです。
まっ使い方に秘密があるんですけれども。
みなさんも実は知らないうちにこのふしぎな力を使ってるんですよ。
きょうはぼうが引き起こす力のなぞにせまります。
ウヒヒ!
(テーマ音楽)
(はく手)ふしぎのあるところにクイズあり!テレビの前のみな様にはふしぎなクイズの数々をお楽しみいただきましょう。
今日のテーマは「てこのはたらき」です。
そこで挑戦者はこちら。
初登場ヤジロウさんです。
(ヤジロウ)何?てこだって?そんなのコッテコテに全問正解だい!てやんでい!今回の全問正解賞はこちら。
「黄金のもんじゃ焼き用てこセット」です。
おっ?いいねいいね!では早速第1問。
まずこちらをご覧ください。
ご存じ三輪車自転車にミニバイクです。
これらをぼうを使って持ち上げる事はできるでしょうか?むりむり!自転車くらいならふつうに持てるけどさすがにバイクはむりなんじゃないかい?なるほどバイクは重いですからね。
では自転車までというお答えですね?まあそうだな!ではVTRを見てみましょう。
ぼうを使っていろいろな物を持ち上げてみます。
用意したのは三輪車自転車ミニバイク。
持ち上げる事はできるでしょうか?小さな三輪車です。
およそ3kg。
三輪車は楽に持ち上がりました。
次に自転車です。
重さは15kg。
持ち上がりました。
最後にバイク。
重さは75kg。
なんとこれも持ち上がりました。
このようにぼうをある一点で支えてぼうの片方に力を加え物を動かす事ができるようにした物を「てこ」といいます。
てこを使った道具くぎぬきで仕組みをくわしく見ましょう。
くぎぬきを使うと手ではなかなかぬけないくぎが楽にぬけます。
くぎぬきを支えているところを「支点」。
力を加えているところを「力点」。
くぎをぬくところを「作用点」といいます。
てこでは支点を固定し力点に力を加えると作用点に大きな力が働くのです。
「ぼうを使ってどこまで持ち上げられるか?」…という問題でしたがなんとバイクまで持ち上げられました。
てこを使えば重い物でも持ち上げられるんですね。
でえ〜い!重い物を持ち上げられるっつったって重いと思うかどうかは人それぞれなんじゃないかい?でえいっ!ええまあ。
ほんで一体どのくらいの力がいるんだい?はあ。
力の大きさがわかるてだてが何かあるってえなら話は別だが。
ではこちらをご覧ください。
力の大きさを測る事はできるのでしょうか?「てこ実験機」で「てこ」にかかる力を調べます。
手でやっと持てるくらい重い砂ぶくろ。
これをおもりにします。
ふくろの重さはちょうど20kgです。
ふくろをさげた部分が作用点真ん中が支点手をかけている部分が力点です。
この時支点から作用点と支点から力点の距離は同じです。
水平になるまで砂ぶくろを持ち上げました。
どのくらいの力を加えているのかおもりをつり下げてみます。
ふくろの半分10kgです。
これではふくろは持ち上がりません。
ふくろと同じ20kgではどうでしょう。
先ほどと同じように水平につり合いました。
手で持ち上げていた時の力はおもりと同じ20kgでした。
このように力の大きさは重さで表す事ができます。
力の大きさは重さで表せるんです。
具体的な数字が出るとわかりやすいですよね。
はいわかりましたか?よし次いってみよう!では第2問にまいります。
こちらをご覧ください。
同じ重さの物を持ち上げてます。
あり?なんかようすがちがうなあおい!おっ?ぼうを持ってるところがちがうじゃないかい。
あ〜なるほどなるほど!それが問題なんだ!ちがうかい?じゃあそれ問題にします。
力を加える場所がちがうと加える力の大きさはちがうのでしょうか?1番持ち上げる物の重さは同じだから持ち上げる力も同じ。
2番場所によってちがう。
おいおい!あたりまえじゃないかい!物の重さが変わるなんて事あるわけないもんな!1番だ1番!おれっちは何でも1番が好きなんだ!でえい!たとえ場所が変わっても物の重さは変わるわけがないので持ち上げる力も変わらないというお考えですね?では確認VTRスタート!力を加える場所が変わると力の大きさは変わるのでしょうか。
てこ実験機を使って調べてみます。
40gのボールを支点からめもり3つの部分につり下げます。
同じように40gのおもりを支点から3つ目につり下げます。
てこはつり合います。
この時支点から作用点と力点までの距離かかっている力の大きさは同じです。
支点からの距離を変えてみます。
おもりを支点から1つ目のめもりにつり下げるとてこは作用点の方にかたむいています。
つまり作用点の方が力が大きいという事です。
では支点から一番遠い距離の所を力点にすると…。
てこは力点の方にかたむきました。
力点の力が大きくなったのです。
おもりを1つ取り力の大きさを20gにします。
てこは水平につり合いました。
支点からの距離が遠くなるほど力点にかける力は小さくてすむのです。
作用点の位置を変えるとどうなるでしょう?力点と作用点は同じめもり2つの部分で水平につり合っています。
作用点を1つ支点に近い部分に移します。
てこは力点の方にかたむきました。
作用点にかかる力が小さくなったのです。
力点のおもりを少なくすると…。
てこは水平につり合いました。
作用点と支点の距離を近くするほど力点にかける力の大きさは小さくてすむのです。
力点や作用点の位置が変わると力の大きさも変わってくるのです。
力点や作用点の場所をうまく変えれば小さな力で大きなパワーが出せるんですね。
なんだよなんかわかんないけどてこっていいやつなんだなあ。
そうなんです。
てこって便利なんですよ。
ですよねリカさん!そうよわたしたち「てこ」がないと困っちゃう。
わたしたちの身の回りにはてこのはたらきを利用したものがたくさんあります。
はさみにも「てこ」が使われています。
支点は刃の重なった真ん中の部分にぎる部分が力点で刃が作用点です。
より支点に近い部分に紙を持ってくると小さな力で楽に切る事ができるのです。
紙をはさむクリップです。
これもてこ。
2つの力点に同時に力を加える事でかたく閉じた口をより簡単にあける事ができます。
せんぬきにはちょっと変わったてこの仕組みが使われています。
支点はここ。
せんをぬく場所が作用点。
手でにぎっているところが力点です。
てこの中には支点が間にはないものもあるのです。
おれっちたちけっこう知らないうちにてこの力を使っているもんなんだな。
けどよ支点がはしっこにあるものがあったな。
おうせんぬきだ。
次の問題はそれだな?おっしゃるとおりです。
では最後の問題よろしいでしょうか?こちらのてこをご覧ください。
こちらのてこは支点がここ作用点がはしにあるてこです。
ぼうを下におすとくいがぬける仕組みです。
一方こちらは作用点がここ支点がはしにあるてこです。
ぼうを上に引くとくいがぬける仕組みです。
さてここで問題です。
支点と作用点を見て何かお気づきになりませんか?おっ!位置はちがえど距離は同じじゃないかい!…って事は同じだ同じ!同じ力でぬける。
「距離が同じ」大変すばらしいところに目をつけられましたね。
確かに距離が同じなら力も同じかもしれませんね。
エクセレント!では最後のVTRスタート!同じ大きさ同じ素材の2つのてこがあります。
これらは仕組みにちがいがあります。
こちらのてこは支点が内側で作用点がはしにあります。
ぼうを下におすとくいがぬけます。
一方こちらは支点が外側にあるてこです。
ぼうを上に引くとくいがぬけます。
支点と作用点の距離は同じです。
くいをぬく力の大きさにちがいはあるのでしょうか?ばね測りを使って調べます。
これはフックを引っ張る事で下にかかる力を測れます。
一方ぼうをおす事でおす力も測る事ができます。
このばね測りを使って力の大きさを比べてみましょう。
これは支点が内側にあるてこです。
2kgの力でぬけました。
次に支点が外側にあるてこです。
1.5kgでした。
こちらの方が小さな力でぬけました。
それぞれの支点と力点の位置を見ると右のてこの方が力点が支点から遠い位置にあります。
そのため小さな力でくいをぬく事ができたのです。
支点と作用点の距離が同じ時力の大きさは力点と支点の距離によって変わるんですねえ。
あ〜あまんまとひっかかっちまったよ。
ところでやってしまいましたねヤジロウさん。
ご自分で問題を決めていたのになんと全問不正解ですよ!でも何かおもしろいのでまた来てください。
お待ちしてます。
おうよ!次こそ黄金のてこをいただくぜ!はいはいは〜い!とても立ち直りの早い方ですね。
次回はどんなふしぎが待ち受けているかお楽しみに!2014/08/22(金) 01:35〜01:50
NHKEテレ1大阪
理科5年 ふしぎワールド「てこのはたらき」[解][字]

小学校5年生向け理科番組。てこのはたらきは、支点からの距離と力点に加える力の大きさに関係することをとらえる。

詳細情報
番組内容
【声】中尾隆聖,むたあきこ,古賀慶太
出演者
【声】中尾隆聖,むたあきこ,古賀慶太

ジャンル :
趣味/教育 – 幼児・小学生
ドキュメンタリー/教養 – 宇宙・科学・医学

映像 : 1080i(1125i)、アスペクト比16:9 パンベクトルなし
音声 : 1/0+1/0モード(デュアルモノ)
日本語
日本語(解説)
サンプリングレート : 48kHz

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