「滑車の重さ」はどの単元（分野）で学習しますか？

物理分野の「仕事とエネルギー」の単元で学習します。

「滑車の重さ」のテストや受験での重要度はどれくらいですか？

中学受験では「S」、高校入試では「A」、大学受験では「B」の重要度です。中学入試の頻出分野。中学・高校物理の仕事の原理を理解する基礎。

滑車の重さとは？中学受験・高校受験の頻出ポイントをわかりやすく解説

一般小学生

まとめ

滑車の重さ: 物理学や理科の計算において、滑車そのものが持つ質量の負荷のこと

解説

滑車を用いた計算問題では、通常「滑車の重さは無視できる」と仮定されますが、実際の物理現象や発展的な問題では、滑車自体の重さを考慮する必要があります。特に動滑車を使用する場合、滑車はおもりと一緒に引き上げられるため、引き上げる力には「おもりの重さ」だけでなく「滑車の重さ」も加算されます。

具体的には、100gのおもりを20gの動滑車で吊るした場合、合計120gの物体を引き上げていることと同じ状態になります。このとき、2本のひもで支えているのであれば、ひもを引く力は（100g＋20g）÷ 2 ＝ 60gとなります。仕事の原理を考える際も、滑車を持ち上げるために必要なエネルギーを計算に含めることが不可欠です。

コラム

定滑車の場合は、滑車が天井などに固定されているため、おもりを引き上げる力に滑車自体の重さは影響しません。しかし、複数の動滑車と定滑車を組み合わせた「組み合わせ滑車」では、それぞれの動滑車の重さが累積して計算が複雑になることがあります。また、輪軸（りんじく）を用いた装置でも、軸自体の重さや摩擦が計算に影響を与えるケースがあるため、問題文の条件を正確に読み取ることが重要です。

小学生のみなさんへ

理科のテストで「滑車かっしゃ」の問題を解くとき、ふだんは滑車の重さを考えないことが多いです。でも、難むずかしい問題では「滑車の重さも計算に入れてね」と言われることがあります。

動滑車を使うときは、おもりと一緒に滑車も上に持ち上げることになります。だから、引っぱる力は「おもりの重さ」に「滑車の重さ」を足してから、ひもの数で割わらなければなりません。例えば、100gのおもりを20gの動滑車で持ち上げるときは、合計120gを持ち上げているのと同じになります。

定滑車の場合は、滑車が天井てんじょうにくっついているので、引っぱる力に滑車の重さは関係ありません。計算を始める前に、滑車の重さを考える必要があるかどうかをしっかり確認かくにんしましょう。

ルラスタコラム

クレーン車などの大きな機械では、とても重い滑車が使われています。滑車自体が重すぎると、それだけで大きな力が必要になってしまうため、軽くてじょうぶな材料で作る工夫がされているんですよ。

テストでの問われ方・理解度チェック

【基礎】動滑車を使っておもりを持ち上げるとき、滑車の重さを考える場合、ひもを引く力はどうなりますか。

滑車の重さを考えない場合と比べて、ひもを引く力は大きくなります。

【応用】定滑車でおもりを引き上げるとき、なぜ滑車の重さを計算に含めなくてよいのですか。

定滑車は天井などに固定されており、おもりと一緒に滑車自体を持ち上げる必要がないため、引く力に影響を与えないからです。

【実践】重さ20gの動滑車1個を使い、100gのおもりを10cm持ち上げる場合、ひもを引く力は何gですか。また、ひもを引く距離は何cmですか。

引く力は60g（120g÷2）、引く距離は20cm（10cm×2）です。

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