苦手な人が多い滑車の問題の解き方をなるべく 簡単 に紹介していきます。 上の写真のようなものが滑車と言われるものです。物を上に移動させるときなどに使います。 ここで、テストに頻出する滑車問題の基礎をしっかり覚えて、応用問題に挑戦できるようにしましょう。 重要な基本原理 滑車のすべての問題は、2つの原理を理解していれば簡単に解けるようになります。 原理1:1本の糸にはたらく 力の大きさはすべて等しい。 原理2:上に引っ張る力の和と下に引っ張る 力の和はつねに等しい。 図A : 1本の糸にはたらく力の大きさはすべて等しい。 図B : 上に引っ張る力の和と下に引っ張る力の和はつねに等しい。 図の A は、天井に固定された 定滑車 と言われているものです。 図の B は、固定されていない 動滑車 と言われているものです。 重要なポイント 1. 定滑車で糸を引き上げる『きょり』とおもりが移動する『きょり』が 等しい 。 2. 定滑車で糸を引く『ちから』おもりのおもさは 等しい 。 3. 動滑車で糸を引き上げる『きょり』は、おもりが移動する『きょり』の 2倍 。 4. 定滑車と動滑車 張力. 動滑車はおもりの 半分(1/2) の『ちから』で糸をひくことができる。 言葉だけではわかりづらいので、図と問題で説明していきます。 定滑車の問題 1 Aは何グラムでしょう? 滑車の重さは考えないでください。 1本の糸にはたらく力の大きさはすべて等しい ので、 A = 140g となります。 2 天井にかかる力 B は何グラムでしょう?滑車の重さは考えないでください。 1本の糸にはたらく力の大きさはすべて等しい ので、両方の糸に140グラムのちからがかかります。 B = 280g 3 C は何cm 移動するでしょうか? 定滑車で糸を引き上げる『きょり』とおもりが移動する『きょり』が等しい ので C = 30 cm 4 D は何グラムでしょうか? D = 60g 5 天井にかかる重さ E は何グラムでしょうか? 1本の糸にはたらく力の大きさはすべて等しい ということと、さらに滑車の重さが含まれます。 60 + 60 + 60 = E E = 180g 動滑車の問題 1 天井にかかる重さFは何グラムでしょうか? 上に引っ張る力の和と下に引っ張る力の和はつねに等しい なので 上に引っ張る力=糸2本 下に引っ張る力=糸1本・おもり140g 糸2本 = 140g → 糸1本 ( F )= 70g F = 70g 引く力Gは何グラムでしょうか?
中学受験 理科 動画解説 力のはたらき⑨ 定滑車と動滑車 - YouTube
今勉強ができなくても早慶に合格したい人へ 当塾では早慶専門での指導。勉強ができない子でも成績を上げる秘訣が当塾にはあります。お気軽にご相談ください。 小山くん 動滑車って物体が2つでてきて頭がパンクしそうだ…。 山田さん なんで加速度が違うんだ? しかも座標もどうとればいいんだ? 定滑車とは? 定滑車とは、滑らかに動く固定された滑車です。 2つの物体をつなぐので、 2つの物体は同じ加速度で進みますが、向きは異なる ので注意しましょう。 運動方程式は 斜面の物体M: Ma = Mg sinθ− T 物体m: ma = T – mg となるので、2つの式を足すことで、 ( m+M) a = Mg sinθ- mg となります。 動滑車とは?
ちょっとした理科のコツ です。 (2)動滑車について 動滑車の中心につながります。 この動滑車の左右には、 上方向にひもが出ていますね。 この左右に出ているひもが、 50N の物体を支えています。 (1本のひもなのに、 まるで2本で 支えているように 安定するのです。) ひもの左右には、 同じ大きさの力がかかり、 荷物の「重さ」は分散します。 片方だけだと、力の大きさは 25N 。 (50÷2 だから。) ※この時、左右のひものところに それぞれ "25N↑" と 書いておくと、あとで便利ですよ! (3) 「動滑車 + 定滑車」 の場合 よく出題されるのが、この組み合わせです。 (2)で述べた通り、 左右のひものところに、それぞれ "25N↑" 。 次に、左右のひものうち、 定滑車につながるひもを なぞっていきます。 定滑車にたどり着くまでの 力の大きさは "25N↑" 。 (1)で述べた通り、 定滑車から下向きに引く力の大きさは "25N↓" 。 よって、ひもを引く力は "25N" です。 <まとめ> 定滑車や動滑車の、 横から出ているひもに、 "●N↑" 、 "●N↓" などと 書き込むのがコツです。 滑車のそばに、 力の向きと大きさ を 書くと分かりやすいですよ。 かなり解きやすくなります。 試してみてくださいね! さあ、中3生の皆さん、 次のテストは期待できそうですね。 定期テストは、 「学校ワーク」 から たくさん出るものです。 スラスラできるよう、 繰り返し練習しましょう。 理科もグイッと、上げられますよ!
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