定滑車・動滑車を攻略する。

定滑車→糸の張力はどこでも同じ！

定滑車はそんだけ。

この$m$と$M$にかかる張力の大きさは等しく$T$とおける。

動滑車→糸の張力はどこでも同じ！

糸が力$T$引かれると、動滑車は上に$2T$で引かれる。

これが、動滑車の基本。

 

動滑車は、小さな力で「重いもの」を動かすために作られた。

 

ものを２倍の力で動かせる。

 

物理の「仕事」の話だね。

$$（\mathrm{仕}\mathrm{事}）=（\mathrm{力}）\times （\mathrm{距}\mathrm{離}）$$

 

わかるかい？

 

動滑車は、

人の「力」→ものに伝わる「力」

の間に

仕事（エネルギー）を挟むための道具。

 

一度「仕事（エネルギー）」に変換することで、

$$（\mathrm{仕}\mathrm{事}）=（\mathrm{力}）\times （\mathrm{距}\mathrm{離}）$$

を使えるようにした。

 

つまりは、

「距離」を使えるようにしたんだ。

 

力だけでなく、

「距離」を使ってものを動かす。

 

これが、仕事の概念。

 

同じ力でも

動く距離を半分にする

↓

$$（\mathrm{仕}\mathrm{事}）=（\mathrm{力}）\times （\mathrm{距}\mathrm{離}）$$

によって

仕事（エネルギー）が倍になる

↓

伝わる力が倍になる

 

というように。

 

言い換えれば、

テコの原理を使えるようにする。

 

そのための道具なんだ。

 

だから、

「力」は倍になるけど、それ以外は半分になる。

 

糸が長さ$l$引かれると、滑車は上に$\frac{1}{2}l$だけ上がる。

糸が速さ$v$で引かれると、滑車は上に$\frac{1}{2}v$で上がる。

糸が加速度$a$で引かれると、滑車は上に$\frac{1}{2}a$で上がる。

 

「力」は倍になるけど、それ以外は半分。

 

これが動滑車の性質のすべて。

 

覚えておいてね。

倍になるのは

何の力？→動滑車が持ち上げられる力。

 

半分になるのは

何の距離？→動滑車が持ち上げれる距離。

何の速さ？→動滑車が持ち上げられる速さ。

何の加速度？→動滑車が持ち上げられる加速度。