物が引き上げられる距離

一般小学生

まとめ

【定義】 滑車の仕組みなどを用いて、物体が垂直方向に実際に上昇した高さのことである。

まとめ

道具を使っても仕事の大きさは変わらないという「仕事の原理」に基づき、小さい力で物体を持ち上げる際には、その分だけひもを引く距離を長くする必要がある。このとき、ひもを引いた長さとは別に、物体が実際に真上に移動した分を「物が引き上げられる距離」と呼ぶ。

解説

仕事(J)は「力(N)× 移動させた距離(m)」で定義される。定滑車を用いる場合、ひもを引く力は物体の重さと等しく、ひもを引く距離と「物が引き上げられる距離」は一致する。しかし、動滑車を1つ用いる場合、ひもを引く力は物体の重さの半分で済む代わりに、ひもを引く距離は「物が引き上げられる距離」の2倍必要となる。計算問題において、道具の仕組みによって変化する「ひもを引く距離」と、不変の目的である「物が引き上げられる距離(物体の移動距離)」を明確に区別することが重要である。

小学生のみなさんへ

滑車(かっしゃ)という道具を使って、荷物を上に持ち上げたときの「高さ」のことだよ。重いものを小さな力で持ち上げるときは、ひもをたくさん引っぱらなければならないけれど、実際に荷物が上に動いた長さがこの「物が引き上げられる距離」なんだ。ひもを引いた長さと、荷物が動いた長さはちがうことがあるから、間違えないように注意しようね。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する