てこの原理とは？計算公式・3種類の違いと身近な道具の秘密を徹底図解に関する疑問や疑問点をわかりやすくまとめました。要点を確実におさえることができます。

てこは、支点・力点・作用点がどの順番で並んでいるかによって第1種てこ、第2種てこ、第3種てこの3系統に大別されます。日用品の多くはこのいずれかの構造を採用しており、用途に応じた力学的メリットを享受しています。

種類位置関係（中央にくる要素）主な身近な道具・例力学的特徴と主な用途第1種てこ力点 ─ 支点 ─ 作用点ハサミ、釘抜き（バール）、シーソー、ペンチ力の向きが逆転する。力点を長く取ることで極めて強い力を発揮できる王道の構造。第2種てこ支点 ─ 作用点 ─ 力点栓抜き、爪切り、くるみ割り器、一輪車（手押し車）力の向きは同じ。支点から力点までの距離が常に最長となり、常に小さな力で大きな力を生み出す。第3種てこ支点 ─ 力点 ─ 作用点ピンセット、トング、和バサミ、人間の前腕（上腕二頭筋）より大きな力が必要になるが、小さな指先の動きで先端を素早く・細かくコントロールできる。

ピンセットが「力を損する」第3種てこを採用している理由

一見すると、「力を小さくできるのがてこのメリットなら、わざわざ力が必要になる第3種てこを使う意味はないのでは？」と疑問に思うかもしれません。しかし、ここに道具設計の深い知恵が隠されています。

ピンセットや料理用トングは、手元でわずか数ミリ指を動かすだけで、先端（作用点）が大きく開閉します。つまり、「力の増幅」を犠牲にする代わりに、「移動距離と微細なコントロールの自由度」を獲得しているのです。半導体の精密組み立てや医療現場の手術用ピンセット、食事の際に使うお箸など、繊細な手先の作業を支えているのは、すべてこの第3種てこの恩恵です。