歯車のしくみ

歯車を2〜3個つなげて、ハンドルを回します。歯の数を変えると、出力の回転が速くなったり遅くなったり、向きが変わったりします。「出力を3倍速に」などの問題にも挑戦できます。

歯車2個で、出力を入力の 2倍 の速さにしましょう。

1616
  • 歯車 1 (16): 0 回転, 時計まわり
  • 歯車 2 (16): 0 回転, 時計まわり

出力の速さは入力の 1倍(16 ÷ 16)。向きは入力と逆です。

教育用の簡略化モデルです。

遊び方

歯車の下のスライダーで、それぞれの歯の数を変えます。「ハンドル」のスライダーで左端の歯車を回すと、ほかの歯車も回ります。表には、各歯車の回転数と向きが出ます。「問題」では、出力(右端の歯車)を指定の速さにします。「自動で動かす」を押すと、ハンドルが自動で回ります(問題のときは、先に答えの歯数に合わせます)。

もっと知る

かみあった歯車は、歯が同じ数だけ順番にすれちがいます。そのため、歯の数が少ない歯車ほど速く回ります。ハンドル側の歯車が24枚の歯、出力側が8枚なら、ハンドルを1回まわすと出力は 24 ÷ 8 = 3回まわります。出力の速さは、いちばん端どうしの歯数の比だけで決まり、あいだの歯車は向きを決める役だけをします。歯車は、つながるたびに回る向きが逆になるので、2個なら出力は逆向き、3個なら同じ向きです。そのかわり、速く回すほど力は小さくなります(速さと力は、おたがいに引きかえです)。ここでは歯のすべりや摩擦、歯車の重さは考えない、教育用の簡略化モデルです。

読みもので詳しく: ものの動きのきほん →