一般小学生
まとめ
解説
動滑車は、ひもの一端が固定され、滑車自体が物体と共に移動する構造を持っています。この仕組みの最大の特徴は、物体の重さを2本のひもで分散して支える点にあります。そのため、手でひもを引く力は、物体および滑車の重さの合計の半分で済みます。
物理学における「仕事の原理」によれば、道具を使っても仕事の総量は変わりません。動滑車で物体を1メートル持ち上げるためには、滑車の両側にあるひもをそれぞれ1メートルずつ、合計2メートル分引き上げる必要があります。つまり、力が半分になる代わりに、動かす距離が2倍になるという反比例の関係が成立しています。
| 比較項目 | 定滑車 | 動滑車 |
|---|---|---|
| 力の大きさ | 変化なし | 1/2に軽減 |
| 引く距離 | 変化なし | 2倍に増加 |
| 力の向き | 自由に変えられる | 上向きに限定 |
小学生のみなさんへ
動滑車は、おもりといっしょに上下に動く車輪のことです。この道具を使うと、重い荷物を半分の力で持ち上げることができます。たとえば、100キロの荷物も、50キロの力で持ち上げられるようになるのです。ただし、いいことばかりではありません。荷物を1メートル持ち上げるためには、ひもを2メートルも引かなければなりません。力は楽になりますが、動かす距離は長くなるというルールがあります。
テストでは、滑車自体の重さをたし算するのを忘れないようにしましょう。また、ひもを引く長さの計算もよく出ます。動滑車を2つ、3つと組み合わせると、力はもっともっと軽くなりますが、ひもを引く長さはどんどん長くなっていきます。
ルラスタコラム
工事現場で働く大きなクレーン車をよく見てみると、たくさんの滑車が組み合わされているのがわかります。あんなに重い鉄骨を持ち上げられるのは、この動滑車の仕組みをうまく使っているからなんだね。
テストでの問われ方・理解度チェック
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