一般小学生
まとめ
【定義】 滑車を用いた計算問題において、おもりの重さだけでなく、動滑車自体の重量を合算して力の大きさや仕事を算出することである。
まとめ
動滑車を用いる場合、引き上げる対象はおもりと動滑車の両方である。したがって、1本のひもで引く力は「(おもりの重さ + 動滑車の重さ)÷ 2」で計算する。
解説
物理の基礎的な計算問題では「滑車の重さは無視できるものとする」という条件が付くことが多いが、実戦的な問題や応用問題では動滑車自体の重さを考慮する必要がある。動滑車は物体と一緒に上下するため、動滑車を支える2本のひもには、おもりの重さと動滑車の重さの合計が等分にかかる。例えば、100gのおもりを20gの動滑車で吊るす場合、合計120gを2本のひもで支えるため、1本のひもを引く力は60g重相当となる。定滑車については、その支点が天井などに固定されており、引き上げる動作によって位置が変わらないため、その重さを考慮する必要はない。なお、仕事の量を計算する際も、この合計重量に基づいて算出することに注意が必要である。
小学生のみなさんへ
動く滑車(動滑車)を使って荷物を持ち上げるとき、実は荷物だけでなく「滑車そのもの」も一緒に持ち上げています。そのため、テストの問題で「滑車の重さを考えましょう」と言われたら、荷物の重さに滑車の重さをプラスして計算しなければなりません。例えば、90gの荷物を10gの滑車で持ち上げるなら、合計100gを持ち上げていることになります。動かない滑車(定滑車)の重さは、自分の手で持ち上げているわけではないので、計算に入れなくて大丈夫です。
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