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高校物理、動滑車の仕組みの考察

糸、滑車の重さ、摩擦は考えません。 物体の質量はm(kg)です。 *初学者なので、おかしいことを言っていたらすみません。どうかお付き合いください。 <1>仕組み (1)手がA(N)で糸を引くならば、、、、 (2)(理由)右糸は手によってA(N)で引かれるから、右糸はA(N)で物体を引く (3)左糸は何Nで物体をひくの? A(N)が自明な気がしますが、きちんと考察したいので、理由も含めて解説して下さい。 また、(1)(2)の考え方がおかしければおっしゃってください。 <2>持ち上げる <1>を踏まえて、物体を持ち上げるのに、手が加えねばならない力は何(N) これも、mg/2(N)なきがしますし、教科書には自明なこととして、書かれておりますが、過程をお願いします。

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  • Nebusoku3
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回答No.3

<1>仕組み 動滑車は手で引き上げている方と反対の固定側と重さを半分づつに分けています。 丁度、1つの荷物を2人で真上に上げているような感じです。 お互いの負担は半分になりますね。 よって 左糸は右糸のA(N) と同じです。 これが動滑車の特徴です。 <2>持ち上げる <1>での結果の通り、物体の質量、m(kg)の半分で手が支えて(つりあって)います。 それよりも少しでも大きな力で引けば釣り合いが崩れて、持ち上がる事になります。 mg/2(N)ですね。

その他の回答 (2)

回答No.2

<1> 手を静止させて,重りの物体を支えている場合, 左糸と右糸との合力でで物体を支えています。 左糸と右糸とは(裏から見れば,そっくり同じ形で)対象ですから,等しい力です。 だから,A(N)=(1/2)×mg(N) <2> 持ち上げるには,静止の状態から,上昇の状態に移らなければなりません。 このとき,(つりあっている状態の物体に加速度を生じさせるのに,)支えるだけの力 のうえに更に力を加える必要がありますが, "更に加える力" の大きさは,0(ゼロ)ニュートン以上 です。

  • ORUKA1951
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回答No.1

内容自体は小学校のテコです。単位に重力加速度が出てくるから中学校で扱うだけです。 滑車はテコと全く同じ力学的な関係になります。 1) 負荷の重さは必ず2本の糸に分散されて支えられていること 2) 左右対称・・作用点は中心にあるため、それぞれの糸を相対的に考えると鏡像になる。 3) 左右が同一なので、支点・作用点・力点の関係から左右の張力は同じ 4) (1)より、1/2 = 1/2、1/2+1/2=1 より負荷の1/2の力が双方の糸にかかる。