質問です：どちらが軽い力で動かせるか？

宜しくお願いします。
考えていたら分からなくなったので、どなたか助けてやってください。

AとBの歯車では、どちらが軽い力で物体を移動させることが出来るでしょうか。
一見、Bの方が軽い様に思えますが、いわゆるテコの原理は関係ないので、どちらも同じなのではと考えます。
ですが、何だか分からなくなってしまいました。

お手数ですが、宜しくお願い致します。

質問者からの補足コメント

• 条件の補足です。分かりにくい説明で申し訳ありません。
  AB共に、青い歯車の頂点の１２時の位置を、人差し指の腹で矢印方向に回転させ、黄色い物体を移動させます。またAB共に、歯車の歯数は同じとしてください。
  その際、AとBではどちらの方が軽い力で操作できるか、考えています。軽い力でさえあれば、物体の移動にかかる時間は遅くなってもかまわない、むしろ遅くなった方が望ましいです。
  
  今現在、Aの構造を作成し終えていますが、もっと軽い力で操作できないかと思い、Bのように内輪を設置して、歯車が移動する溝、ラックも上方に移動させればよいのでは、と考えました。
  https://www.weblio.jp/content/%E3%83%94%E3%83%8B …
  
  ですが、結局同じ力では?となり、何だかわからなくなってきました。

    補足日時：2023/04/05 20:58

• いきなり間違えました。
  ABの歯車の歯数は違います。
  青い大きな歯車と、赤い小さい歯車を構成する、歯の一本の大きさは同じとしてください。
  すなわち、青い大きな歯車の歯の数は、赤い小さい歯車の歯の数よりも、多いです。
  またBの場合では、青い大きな歯車は地面に接していないと考えてください。
  
  宜しくお願い致します。

    補足日時：2023/04/05 21:24

No.2 ベストアンサー 回答者： sukimono222 回答日時： 2023/04/05 18:25

こんばんは。

Aの方が軽い力で物体を移動出来ます。

＞いわゆるテコの原理は関係ないので、
→誤解です。
　半径の大きな方が力は弱くて済みます。
　これもテコの原理の一種です。

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:00

No.8 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2023/04/06 08:13

＞再度ご検討頂ければ有り難く…

って、なんで回答者が“検討”しなければいけないのですか。

“後出しじゃんけんは負け”と大昔から決まっているのです。
補足、補足の上に訂正、訂正の繰り返しでは、結局のところ何を聞きたいのか全体像が見えません。

こういった理系の質問は、誰が呼んでも誤読、誤解釈のおそれがないよう理路整然とした文章を最初から書くことが肝要です。

この回答へのお礼

ご指摘有難うございます。お叱りごもっともだと思います。
言葉足らずに加え、言葉の選択を間違え、ご気分を害してしまい、誠に申し訳ありませんでした。

お礼日時：2023/04/06 08:46

No.7 回答者： himagene 回答日時： 2023/04/05 23:08

図のように円の中心の高さで引っ張るのであればどちらも同じ。

円の上辺に力を加えて回すのであれば、梃子の原理と同じだからすぐ分かりますね。力点が円の上辺で作用点が円の中心。支点がギヤの接触点。

この回答へのお礼

ご回答有難うございました。

お礼日時：2023/04/06 10:51

No.6 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2023/04/05 21:07

＞物体の移動にかかる時間は遅くなってもかまわない、むしろ遅くなった方が…

なら、移動速度が遅いほど所要エネルギーは少なくて済みます。
物理学の基本です。

速度以外は全く同じ条件の自動車で、時速40キロで走るのと時速80キロで走るのとを比べたら、40キロの方がガソリン消費が少ないのは誰でも知っていることです。

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:01

No.5 回答者： ssawatake 回答日時： 2023/04/05 20:35

Bの青色歯車は地面から離れてる？接してる？

接してたら動かないか、強引に動かすと壊れるけど、ドッチ？

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:01

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2023/04/05 19:54

Aです。

条件は重心の加速度が同じ場合

Aの方が同じ重心の速度に対し遅く回転しますから
回転エネルギーの増加が緩やかです。
その分必要な力が小さくて済みます。

力×引っ張った距離 ＝ 並進運動エネルギー + 回転運動エネルギー

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:01

No.3 回答者： mukaiyamo 回答日時： 2023/04/05 18:26

黄色い箱を移動させる時間 (速度) と距離をどう考えるかにより、答えが違ってきます。

同じ時間で同じ距離を移動させるのなら、どちらも同じ力が必要です。
ただし、歯車損失などを無視して。

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:01

No.1 回答者： dpclovefukooka01 回答日時： 2023/04/05 18:22

Ｂでしょ

この回答へのお礼

ご回答有難うございます。
補足を併せて再度ご検討頂ければ有り難く存じます。

お礼日時：2023/04/06 08:00