💡 ヒント:動滑車を含むつりあい

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

定滑車は固定されていて力の向きを変えるだけ。動滑車は物体と一緒に動き、糸が 2 本(または複数本)で支えるので、必要な力が半分になる、という違いがあります。

動滑車に物体(質量 \(m\))が下がっていて、滑車自体の質量が無視できる場合、「\(2T = mg\) より \(T = mg/2\)」となります。これが「動滑車で力が半分になる」理由です。

✏️ 求めるもの

動滑車を含む系での糸の張力 \(T\)、引き上げる力、または物体の質量。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 糸の本数を数える:動滑車を「上向きに支えている糸」が何本かを確認(通常 2 本)
  2. 動滑車にはたらく力:上向きに \(T \times\) 本数、下向きに重力
  3. つりあいの式:\(nT = (m + m_{滑車})g\)(\(n\) は糸の本数)
  4. 張力を求める:\(T = (m + m_{滑車})g / n\)
注意

動滑車自体に質量がある場合は無視せず加える。問題で「動滑車の質量は無視できる」と書かれていれば、滑車は「ただの方向変換装置」として扱える。