一般小学生
まとめ
解説
物理学における「仕事」は、物体に加えた力（N）と、その力の向きに動いた距離（m）の積で表されます。道具を利用して小さな力で物体を動かそうとする場合、仕事の総量を変えることはできないため、力を小さくした分だけ動かす距離を大きくしなければなりません。これを「仕事の原理」と呼びます。
特に動滑車を用いた場合、1つの滑車を2本のひもで支える構造になるため、1本のひもにかかる力は物体の重さの半分になります。しかし、物体を10cm上昇させるためには、2本のひもをそれぞれ10cmずつ、合計20cm分引き上げる必要があります。この「引く距離」と「物体が上がる距離」の関係を整理したものが以下の表です。
| 項目 | 定滑車 | 動滑車（1個） |
|---|---|---|
| 必要な力の大きさ | 物体の重さと同じ | 物体の重さの半分 |
| ひもを引く距離 | 物体が上がる距離と同じ | 物体が上がる距離の2倍 |
| 仕事の大きさ（J） | 変化しない | 変化しない |
小学生のみなさんへ
道具を使って重い荷物を運ぶとき、力は少なくて済みますが、その分だけ長いきょりを動かさなければなりません。これを「仕事の原理」といいます。
たとえば、動滑車という道具を1つ使うと、荷物を持ち上げる力は半分で済みます。しかし、ひもを引くきょりは、荷物が上がるきょりの2倍になります。10センチメートル持ち上げたいときは、20センチメートルもひもを引かなければならないのです。
このように、道具を使っても「力×きょり」で計算する「仕事の大きさ」は変わらないというルールがあります。テストでは、ひもを何センチメートル引けばいいのかを計算する問題がよく出ます。
ルラスタコラム
クレーン車などの大きな機械も、この仕組みを使って重いものを持ち上げています。たくさんの滑車を組み合わせることで、小さな力で巨大なビルなどの材料を運ぶことができるのです。
テストでの問われ方・理解度チェック
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