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。
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