1本のひも

1本のひも

滑車の摩擦やひもの質量を無視できる理想的な条件下において、1続きのひもに生じる張力の大きさはどの地点においても等しくなるという物理学上の原則

解説

物理学の力学、特に滑車や輪軸が絡む問題を解く上で、この原則は最も重要な大前提となります。ひもの一端を力Fで引いたとき、そのひもが滑車を介してどのようにつながっていても、ひもが連続している限り、すべての断面において大きさFの張力が働いているとみなします。この性質を利用することで、複雑な滑車の組み合わせにおいても、各部分にかかる力を「共通の張力T」として立式できます。

例えば、動滑車を1つ使用する場合、1本のひもが重りを2箇所で支える形になるため、人間が引く力は重りの重さの半分で済むことになります。ただし、ひもが途中で切れて別のひもに結ばれている場合や、滑車に摩擦がある場合は、この原則は適用されず、それぞれの区間で張力を個別に考える必要があります。