滑車に重さがあると嫌だ、という子はいませんか?

下のようなタイプの問題なら解けるけど

A

こっちになると苦戦、という子はたくさんいます。

B

まず、Aタイプはどう解いているでしょうか?

こんな感じかと思います。

滑車でいちばん大事なことは

滑車の両側のひもにかかる力は絶対に同じ、ということです。

上の図で①が60gなら、右上の両側のひもにかかる力は同じなので、②も60g!

カエル「ひもつながってるんだから当たり前じゃん!」

そうなんです。でも、複雑になると悩むことが出てくるかもしれないので言っておきます。

ここが鉄則!

 

次にBタイプ。滑車の重さがなければおもりは200gですが、滑車の重さの20gをどう処理すればよいか、迷いませんか?

滑車とおもりの重さの合計が200gなので

200-20=180g

ですが、ここが考えにくい子が多いようです。

 

そこで、力を矢印で表してみましょう。

ひとつの物体にはたらく上向きの力と下向きの力はつりあっています。

この矢印をかくときにいちばん大事なことは何でしょうか?

どの物体にかかっている力なのかはっきりさせることです。

力のつり合いは、ひとつの物体について成り立っています。

ここを意識しないで解くとはっきり分かりません。

今回意識すべきは左下の滑車です。

この滑車にかかっている力を考えます。

上に引っ張っているひもが2本

滑車の重さ(滑車にかかる重力)…下向き

おもり…下向き

このつり合いを考えればOK!

この考え方を使うと、天井にかかる力もはっきりします。

右上の滑車の重さの処理で悩む子もいます。

滑車の両側のひもにかかる力は絶対に同じ!なのに滑車に重さがあるから悩む、というもの。

滑車の重さは天井につながる上のひもが支えているのですが、ここが分かりにくいようなので図で表してみます。

今度は右上の滑車にかかっている力だけを考えます。

いかがでしょうか?

 

この考え方は下のような問題にも使えます。

何本のひもで支えているのか、迷ったことありませんか?

下の滑車(緑)にかかる力のつり合いを考えればOK!

ついでに、天井にかかる力を考えたいなら、上の滑車(オレンジ)にかかる力を考えればOKです。