てこの原理は何ですか？

質問

てこの原理で小さな力を大きな力に変えるのは分かりますが、
なぜ「てこの原理」によって小さな力が大きな力に変わるのでしょうか？

質問の内容を上手く説明できないので、
例を挙げます。
少し変な例ですが、聞きたい事は分かってもらえると思います。
なぜ1+1=2について
A・・・加算によって答えが2となる
B・・・りんごが1個あって、もう1個持ってきたら、2個になるから答えが2

上記の例のBの方が知りたいです。

物理学の知識がない素人に分かる回答でお願いします。

回答No.15

noname#74145 · ベストアンサー

ANo.9です。
＞なぜ保存されるのでしょうか？？

保存されると言う事は加えた仕事量が減らないでそのまま出て行くという事なんでしょうけれど逆に保存されない場合は途中で一部が消滅したと言うことですよね。
形を変えたのではなく完全に消えてしまうと言うことなんですが・・・

そのような事が現実に起こるならエネルギー（物質）が理由も無く消えると言う事ですがこれが頻繁に起これば現在の宇宙は全く別な形になっていたと思います。結局そのような現象が起こらないから今の世界があり人間が居る、だからそのような疑問を抱けるrx-7fdさんが居る・・・と言う答えでは満足しないでしょうね（笑

結局この宇宙の物理法則がそうに出来ている、と考えるしか今の所無いのではありませんか。科学が更に進めば様々な根源的な問題にもきちんと答えられる時代が来るかも知れません。

回答No.17

cat-food

「答えはない」のが答えってのはどうでしょう。
だって、てこの「原理」っていうでしょう？相対性原理とか不確定性原理とか同じ「原理」ですよ。あたりまえすぎて答えられないってことです。
自然界にはいろいろな現象がありますし、その現象がなぜ起こるか説明するのが自然科学です。でも自然現象の原因を奥へ奥へと進んでいくうちに、これ以上説明できないっていうところまで行き着くはずです。これが「原理」。
数学の証明でも、どんどん奥へ入っていくと、もうこれ以上証明できないっていうところに行き着きます（公理っていいましたよね）。物質だってどんどん分解していくと、これ以上分解すると物質じゃなくなる。ってところに行き着きます。
もちろん、てこの原理は運動量保存の法則で説明することができます。これが「りんごが1個あって、もう1個持ってきたら、2個になるから答えが2」的な答えだと私は思います。でも質問者は「これでは納得できない、運動量はなぜ保存されるの」って、聞かれているわけです。ここまでくるともう説明できません。
物体が高速で運動すると時間が遅くなるってのが、相対性原理。なぜこんなことが起こるのか、アインシュタインだって分かりません。普通に起こっている現象ですが、時間の遅れが小さすぎて気づかなかっただけなのです。
物質を拡大していくと最後には、どこにあるのか分からなくなってしまいます。これが不確定性原理。これも普通に起こっている現象ですが、私たちは大きな物しか見ていないので分からないだけです。
このように、身の回りに普通に起こっている現象をどうして起こるのか説明しろといっても、そうだからそうだと言うしかないと思います。
あえて言えば、神様がこの世の中を作りたもうたときに、そういう風に作ってしまった。ということでしょう。アーメン、アッラーアクバル、なみあむだぶつ。神様の仰るとおり。（といっても私自身は無心論者ですが・・・）
なお、解けないことに疑問を持つのは大変結構です。てこの原理もひょっとしたら別の理論やなんかで、説明できるようになるかもしれません。そうしたらノーベル賞が取れます。（アインシュタインは相対性原理の発見ではノーベル賞が取れませんでしたけれど。あまり画期的すぎて・・・）

お礼

てい念な回答ありがとうございます。

今のとこ神様がそういうふうに作ったって事にしておきます。

議論になると「教えて!goo」の禁止事項になるので。。。

ちなみに「回答ではない」物も禁止事項らしいです。

回答No.16

bananasand

解けないことが証明できるとそれは物理学上でも数学上でも、哲学上において理解され疑問は消失します。
永久機関が出来ないことが証明されているにもかかわらず、それに疑問を持っても答えは見つかりません。なぜならば物理学上も哲学上もそれは出来ないからです。

回答No.14

Quant

「てこの原理」をそのように定義した人間がいるから。
りんごの例も同じで、そのように定義したから。

補足

小学校の時に習いました。

回答No.13

bananasand

＞てこの原理で小さな力を大きな力に変えるのは分かりますが、
＞なぜ「てこの原理」によって小さな力が大きな力に変わるのでしょうか？

「てこの原理」によって、小さな力が大きな力に変わるのではなく、支点、力点、作用点がある状態で小さな力が大きな力に変わることを「てこの原理」と言うのです。

支点、力点、作用点がある状態で、小さな力が大きな力に変わる根本原理は、人間知性には理解できない（知ることが出来ない）のです。
なぜかというと宇宙創生と物理法則のどちらが先に存在するかさえ完璧に証明し得ないからです。
物理法則が先にあった（あるいは自然に存在する）としても、その法則を司る法則が必要になり、完全に何もない状態における根本の起源法則
へ行き着くわけです。これは、人間知性には知覚し得ません。
物質、エネルギーが出来てから初めて物理法則が発生した（成り立つ）のなら何をもとに物質、エネルギーが発生したのか解りません。

これを理解できずに「てこの原理」という至極高度でマクロな現象を理解することは不可能です。

ご質問者様の疑問は、宇宙創生の特異点の解と同じ帰結になると感じます。

お礼

回答ありがとうございます。

解けないから疑問を持つのです。

だから、カテゴリーは「哲学」に投稿しています。
完璧な物理学的な答えは求めていません。

回答No.12

noname#82286

no.11です。
どうも質問者さんは難しく考えすぎのようですね。no10,11は例えで書いたまででして、あんま回答になってません。すいません。
なんで保存されるのかというとですね、現実以外の世界がありそこにエネルギーが蓄えられる装置があるんですよその装置は距離を延ばすことによって注入されるんですよそして出るときにはその距離を縮めてやればいいんです。
現実の世界　力１距離５入力　　　　力５距離１出力
神の世界　　容器に力が４入った　　容器から力４出された
今のところこんな感じとしか言いようがないです

回答No.11

noname#82286

こういうのはどうですかね？
人口池を作ろうとするとき一滴ずつ溜めていくと時間は１００年かかるととしましょう。しかし２滴ずつだと５０年になりますもっと増やすと1日で溜まりましたここで一滴の場合力は要らないけど時間がかかる1日なら力は要るが時間が短い。

補足

時間と速さですか。。

確かに、大きく動いた側も小さく動いた側も
時間は等しい
時間が等しく、距離が異なれば、速さも変わってくる、
あれっ？
自転車は、自力で走った場合と比べて
力=小
速さ=大
自転車を使うと、エネルギって大きくなってません？？
ということは、保存された力に新たな力がプラスされる！？
なにか変な気もしますが、頭がぼーとしてきました。。。
本日は思考の限界です。。。。

回答No.10

noname#82286

no.9さんの回答とともに、
そうなんですよね～モーメントとエネルギーの関係を方程式まで出したんだけど今一つかめないなんだろうねこの距離なんでこんなの作ったんだろうね神様は？

つまりですねエネルギーで言うと振り子と同じなんですよその振り子の速度が速いときと遅いときを等価にしようとすると質量が変化するんですよそれとモーメントがなんと同等なのです。いや～新発見だったらいいな～ｗ（んなわけないかｗ）まとにかく距離が長ければその分テコを動かす範囲が多くなるから力が小さくてすむという神の思し召しです。
ｗｗ

回答No.9

noname#74145

エネルギー保存則の一種でしょう。
仮にテコの原理が成り立たないとするとおかしな事になりますね。
入力≠出力
となってしまいますので大きな矛盾が生まれます。
仮に入力＜出力、ならすばらしいです、永久機関が作れます、人類のエネルギー問題など何するものぞ。

また入力＞出力、なら、これは感覚的には正しいように思いますが実際はこんな事ありません。
結局入力＝出力、と言う法則が崩れない以上認めるほか有りません。

お礼

ありがとうございます。

↓↓細かい表現の違いは気にしないでください。
入力＝出力、つまり、
小さい力をどんどん保存し、大きい力として出力、つまり、
長く動かした「小さい力」を保存し、「大きな力」として短く出力
ということですよね。
なぜ保存されるのでしょうか？？
そうでなければ、世の中が成り立たないって言うのは分かるのですが。。。

回答No.8

noname#37992

モーメントはエネルギなんでしょうか
運動エネルギや位置エネルギと等価に扱うのでしょうか
物理でいうモーメントとエネルギの単位系は明らかに違う次元で表されますがね

魂系では
どうなんだろう

お礼

ありがとうございます
すみません。よく分からないです。。。

回答No.7

mmky

例えば、マンション五階にあるりんご1個と
マンション１階にあるりんご５個が同じ値段だからだね。
マンション１階から五階に持ち上げるのに５倍費用がかかる。
言い換えれば、５ｍの高さ（長さ）にある1個のりんごは1ｍの高さ（長さ）にある５個のりんごと同じ値段だから。高い（長い）ところにあるものほど価値が高いんだね。
水平にとらわれるとわかんないんだけど、支点を中心にくるくる回して垂直になったときを考えるとマンションの高さでりんごの価値が異なるのがわかるかな。この程度の距離だと地球が引っ張る力が変わらないので高さ（長さ）だけで価値が決まってしまうのですね。
算数では、５ｘ（１）＝１ｘ（５）、一個のりんごが５個になっちゃったということですね。　でもマンションの５階か１階かの違いがあるということですね。

お礼

ありがとうございます
すみません。よく分からないです。。。