物理物理学・力学理科

5分でわかる「パスカルの原理」理系ライターがわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。日本の総面積の半分以上が豪雪地帯。冬だ雪だ、自動車のタイヤを変えなきゃ。そして春になったらノーマルタイヤに戻す。家庭でタイヤ交換しようと思うと自動車を持ち上げる必要がある(家にピット設備を設けている場合は除くが多くの家庭では備えていないと思う)。車の重量は1t以上、人力で持ち上げられるのはジャッキアップのお陰。

どのような原理を利用しているか理系ライターのR175と見ていこう。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/R175

関西のとある国立大の理系出身。学生時代は物理が得意で理科の高校理科の教員免許も持っている。技術者の経験があり、教科書の内容に終わらず実際の現象と関連付けて説明するのが得意。

1.ジャッキアップとは

image by iStockphoto

重い物を比較的小さな力で重い物を持ち上げる方法。身近な例だと車のジャッキアップがありますね。タイヤ交換、オイル交換、その他整備などの時にはt単位の重さの物を人力で持ち上げる必要が出てきます。人力で生み出せる「小さな力」を車を持ち上げられるほどの「大きな力」に変換する仕組みがジャッキアップです。

2.必要な変換倍率

成人男性の平均体重が65kg程度、大柄な人でも100kg前後であり、人間が全体重をかけても生み出せる力はせいぜい0.1tあるかないかのレベル。それに対して自動車は小型仕様でも1t程度はあります。普通にシーソーしても絶対に負けますね。人間の生み出す力をがせいぜい0.1t未満であるところを10倍以上に増幅させる必要があります。

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力を10倍にするにはどうしたらいいか?1つ考えられるのはテコの原理力点から支点を遠くしてやればより力を増幅出来る。こんな感じに。

image by Study-Z編集部

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大きな力を生み出せるかもしれないが、自動車からかなり離れる必要が出てきて、スペースを取る。そんなスペースがあるなら最初からピットを掘るわって話。どうやったらスペースを取らずに大きな力を生み出せるだろうか?それを理解するためには「力」に似た概念である「圧力」に注目する必要がある。

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