【運動、エネルギー】動滑車の仕組み

中学生からの質問（理科）

動滑車の仕組みがよくわかりません。なぜ動滑車を使うと力は半分になるのですか？また，動滑車を１m持ち上げるのに，動かす距離はなぜ２mなのかもわかりません。

動滑車では、動滑車にかかっている左右のひもでおもりを支えることになります。天井につながっているひもが、おもりにはたらいている重力の半分を支えているため、手がひもを引く力は半分になります。

・動滑車
＜例：重さ100Nのおもりを１ｍ持ち上げる場合＞

天井

天井が支える力
50N

手で引く力
50N

重力100N

１m持ち上げる

２m

合わせて
２mひもを
引く

この分１m

１m

※おもりにかかる重力100Nと（天井が支える力50N＋手で引く力50N）がつりあっている

上の図からわかるように、動滑車を使うと、直接手で力を加える場合に比べ「力は1／2、ひもを引く距離は2倍」になります。
動滑車にかかっている左右のひもで支えているので、おもりを1m持ち上げるには、左右のひもを2本とも1m持ち上げなくてはいけません。ところが、1本のひもは天井に固定されているので、持ち上げることはできません。
そのため、手が引くほうのひもを、天井に固定されたひもの分をふくめて、2m持ち上げる必要があります。

定滑車は，力の向きを変えるだけで，力の大きさやひもを引く距離は変わりません。

中学生からよく聞かれる質問（理科）

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