ー滑車の性質のすべてー

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。

$$(仕事)=(力)×(距離)$$

 

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、

$$(仕事)=(力)×(距離)$$

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

$$(仕事)=(力)×(距離)$$

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。