ForHosting KIT · 開発者向けツール

第一種てこの計算

第一種てこでは、シーソー、バール、天びんのように、支点が荷重と加える力の間にあります。この計算機は、既知の荷重、荷重腕、力点腕から、理想的な静止状態で釣り合うために必要な力を求めます。支点まわりのモーメントの式を用い、必要な力と荷重モーメントを返します。2 つの腕に同じ長さの単位を使えば、結果の力は荷重と同じ単位になります。ブラウザーで個別に計算でき、API では 1 回 $0.002 で再現可能な処理を自動化できます。

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第一種てこのモデルをご理解ください

第一種てこでは、加える力と抵抗する荷重の間に支点があります。そのため、2 つの力は棒を反対方向へ回そうとします。静止した理想的なてこでは、支点まわりの両モーメントの大きさが等しくなります。モーメントとは、力と支点から作用線までの垂直距離との積です。この計算機では、load が荷重、load_arm が荷重から支点までの距離、effort_arm が加える力から支点までの距離です。釣り合いでは、力と力点腕の積が荷重と荷重腕の積に等しくなります。剛体で質量のない棒、垂直な力、固定支点、摩擦なしを仮定しています。基礎的な静力学や初期見積もりに適していますが、実機では棒の重量、斜めの力、摩擦、加速度、追加荷重もご検討ください。

単位をそろえて入力し、結果をご確認ください

load には質量ではなく力をご入力ください。質量がキログラムで、力をニュートンで求める場合は、適切な重力加速度を使って先に換算します。load_arm と effort_arm には同じ長さの単位をご使用ください。メートル、センチメートル、インチなどを使えますが、換算せずに混在させると結果が誤ります。effort は load と同じ力の単位で返されます。load_moment は荷重と荷重腕の積です。力点腕を長くすると必要な力は小さくなり、荷重腕を長くすると大きくなります。effort_arm を 0 にはできません。支点に加えた力はモーメントを生まず、変形した式では 0 による除算が必要になるためです。

実務でモーメントの釣り合いをご活用ください

支点を確認し、それぞれの力の作用線までの垂直距離を測って、3 つの既知の値をご入力ください。棒が斜めの場合、垂直な腕が短いにもかかわらず棒全体の長さを使わないでください。学習では手計算の確認に、試作では詳細なシミュレーション前の支点位置の比較に役立ちます。ネットワーク、乱数、現在日時を使わない決定的な結果なので、教材、技術ツール、自動テストにも適しています。ブラウザーでは単発の計算を行え、API では同じ計算を 1 回 $0.002 で自動化できます。実機の設計では、摩擦、質量、動力学、材料強度、適切な安全率を別途含めてください。

活用例

静力学の課題を確認する

モーメントの式を手で導いた後、荷重を釣り合わせるために必要な力をご確認いただけます。

支点の位置を比較する

機構の初期検討で、2 つの腕の長さが理想的な力に与える影響を見積もれます。

決定的なテスト値を作る

教育ソフト、計算機、自動テスト向けに再現可能な期待値を生成できます。

よくある質問

どの式を使っていますか？

静的な釣り合い effort × effort_arm = load × load_arm を使い、effort = (load × load_arm) / effort_arm として求めます。

なぜ第一種てこと呼ばれますか？

支点が荷重と加える力の間にあり、両方のモーメントが反対の回転方向に作用するためです。

どの単位を入力すればよいですか？

load には任意の力の単位を使い、両方の腕には同じ長さの単位をご使用ください。effort は load と同じ単位です。

力点腕が 0 の場合、なぜエラーになりますか？

支点に加えた力はモーメントを生まず、変形した式で 0 による除算が必要になるためです。

摩擦や棒の重量も含まれますか？

含まれません。理想的な静止状態の結果です。実際の解析では、ほかのモーメントと安全率も加えてください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"load":120,"load_arm":0.5,"effort_arm":2}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "load": 120,
    "load_arm": 0.5,
    "effort_arm": 2
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "load": 120,
    "load_arm": 0.5,
    "effort_arm": 2
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"load":120,"load_arm":0.5,"effort_arm":2}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"load":120,"load_arm":0.5,"effort_arm":2}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/mech/lever-first-class", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "load": 120,
  "load_arm": 0.5,
  "effort_arm": 2
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "mech.lever_first_class",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →