中学生から、こんなご質問をいただきました。 「 "定滑車と動滑車" が苦手です。 ひもを引く力がいくつか? という部分が分からないので…」 大丈夫、安心してください。 中3生に向けて、 コツをしっかりお教えします。 さあ、成績アップへ、行きますよ! ■定滑車・動滑車とは? 定滑車と動滑車 問題. 図があると分かりやすいので、 中3教科書の ◇ 「定滑車と動滑車」 のページ を開いてみてください。 図を見ながら進めましょう。 定滑車と動滑車の図で、 注目してほしいのは、 滑車の中心から出ている "軸" です。 軸を見たときに、 ・天井や壁に 固定されている ⇒ "定滑車" ・ ひもや物体 がついている ⇒ "動滑車" こう区別することが、 中3理科のコツなんですよ。 ここまで理解できたら、 さらに詳しく、見てみましょう。 [定滑車] ・軸が固定されていて、 ひもを引いても、滑車は移動しない。 ・ 力の方向を変える のに使われる。 (※ ひもを 「下」 に引くと、荷物は 「上」 に上がる。) ・ひもを引く 力は変わらない 。 ⇒ 弱い力で荷物が上がる、というわけではない…。 ・ひもを引く 距離も変わらない 。 [動滑車] ・軸は固定されず、 ひもを引くと、 滑車じたいが上下に動く 。 ・ 力の方向は変わらない。 (※ 荷物を上げるときは、ひもも 「上」 に引く。) ・ひもを引く力は、持ち上げる 物体の重さの半分 になる。 ⇒ 半分の力で上がるので、 引っぱり上げるのが楽になる! ・ただし、ひもを引く距離は2倍になる。 特徴は、こうまとめられます。 中学生の皆さん、いかがでしょうか。 "まずは定滑車を理解しよう" と、 片方の図をしっかり見るのも 成績アップのコツですよ。 両者の特徴は対照的なので、 定滑車が分かれば―― 動滑車の特徴も つかみやすくなります。 じっくり観察してくださいね! … ■図を、指でなぞってみよう! では、教科書の図を使って、 ◇ ひもを引く力 を確認してみましょう。 説明の関係で、 "物体の重さを50N" としますね。 (話を分かりやすくするため、 滑車の摩擦や、ひもと滑車の質量は 考えないことにします。) (1)定滑車について 物体を引っぱる、ひもをなぞると、 定滑車で 向きが変わりましたね 。 定滑車は力の "方向" を変えます。 下にいる人 がひもを引けば、 荷物を持ちあげられます。 (はしごを使って、人が上に 行かなくてもよくなります。) その点で便利ですが、 力の大きさは変わらないので、 50N です。 ※滑車のひもが出ている部分に "50N↑" 、 "50N↓" と書いておくと、 あとで便利ですよ!
中学だったでしょうか? 「滑車」について習いました。 定滑車は、所謂井戸の鶴瓶ですね。 揚げやすく、資材が傷みにくく、荷振れも少ない。作業効率が良い。 動滑車は、正にクレーン。 巻き上げるワイヤーを収納式にすれば、機械が揚げるので疲れず、1/2の負担で済む。 「定滑車は変化なく、動滑車は負担が軽くなる分引く距離2倍」 当時の私は 「負担減っても引く距離2倍じゃ旨味ないじゃん。何がいいのコレ?」 っと話半分に聞いてました(⌒-⌒;) ただコレの実社会での用途を知ると、結構重要だったんです! 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. 定滑車と動滑車を組み合わせた「組み合わせ滑車」が有ります。その組み合わせ滑車を用いた物にクレーン車が有り、「多滑車」は正に最たる例!イメージ「デッカイ毛抜き」です。土に埋まって取れなくなった物を先端だけ摘んで引き抜きます!パワーの割に場所を取らないのは、組み合わせ滑車のお陰です。 「引く距離増えたら疲労感変わんないじゃん。」っと昔の私は考えましたが、クレーンでは疲労感も関係なく、ロープは収納されていくので幅も取りません。上の写真も様な絵、教科書や問題集に有りません?当時私は、「いやいや。この奇抜な滑車はナニ?直ぐ定滑車にぶつかっちゃうじゃん!」と、意味が分かりませんでした。 実際、クレーンではコレをバームクーヘンの様に隣り合わせにくっつけてまとめ、先端にフックを付けます。だから、実際には巻き上げる様な長さ迄距離が有るんです! 「持ち上げられる重さが極端に増える!」 コレが「組み合わせ滑車」の特徴なんです。この機能は、クレーン車やエレベーターでも広く使われています。 これからは「使えん知識を授業ですんなー!」と思わず、この話を思い出して聴いてみて下さい(๑ ˊ͈ ᐞ ˋ͈)ƅ̋グッ! こちらは参考にどうぞ。 ↓ 多滑車 投稿ナビゲーション
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とうとう梅雨明けですね! 先週、熱中症になってしまったのでライドには十分すぎる用意をしていこうと思っています。 ただ、今回は自転車とは別のお話。 タイトルにあるように、 6~7m 上に荷物を上げることが多々ある現場があります。 今まではロープで引き上げたり降ろしたり。 重くても 30Kg 程ですが、これが何回も繰り返されると流石にきつくなってきます。 なにか吊り上げられる道具がほしい。 しかし、6~7mと高さとなると、高揚程(吊り上げられる長さ)のチェーンブロックでも 5m 。 足りないのです。 9m 揚程の電動チェーンブロックもありますが、常時設置はできず電源も簡単に取ることはできません。 こうなったら 作るしかありません! 簡単に脱着が出来て持ち運びできるくらいの軽さ。 荷揚げ重量は70kgほど考えておけば十分。 簡単なのは滑車を使うことですね。 試しに吊る荷物はこちら 例えば こんな風に作れば半分の重量になります。 滑車には 【定滑車】 と 【動滑車】 の二種類があります。 【定滑車】 固定されていて動かない。力の方向を変える。 【動滑車】 荷物を引き上げる際に上下に動く。ロープにかかる荷重を分散する。 この特性を利用して、作ってみたのだが・・・ まったく1/2荷重にならない! たぶん4/5荷重くらい。。。 なぜだ ここから苦悩が始まった。 まずは動滑車の数を増やしてみる 上の図の場合だと、 動滑車 吊り荷 から定滑車方向へ向かうロープ が4本ある。 ロープには均等の荷重がかかる ので、1本に55. 定滑車と動滑車 中学理科. 77kg÷4=13. 94kgの荷重がかかっている。 実際にやってみた。 【定滑車】 【動滑車】 腕で引き上げる代わりに重りで代用してみる 1/4吊り上げテスト 約26kg ですね。 たぶん 25kg くらいの力で持ち上がりそうですね。 ということは、、、重量が 1/2 ちょい。 動滑車1個分ですね~。 2個使ってるのに。。。。。。あれ? どいうこと??? アホな子の苦悩が始まりました。。。 【定滑車】 と 【動滑車】 の数を変えずに効率を良くする方法があります。 先ほど、 『 動滑車 吊り荷から定滑車に向かうロ―プに均等に荷重がかかる』 と説明しました。 今回は4本。 これを5本にすれば、荷重は分散します。 つまり こうすれば1/5荷重になります。 さて、、、どうでしょうか?
【定滑車】 上で固定していたロープを引くため、定滑車で下へ向けました。 【動滑車】 ロープを荷物に縛ることが難しいので、フックに縛り付けました。 う~~ん。。。 23. 9kg で一瞬、浮かないかな?とも思いましたが・・・1/4とあまり変わりませんね。 1/4よりは1~2kg程度は良くなったかな? こうなったら、滑車をもう一つ増やします。 1/7でやってみます。 【定滑車】 【動滑車】 計算では 結果は・・・ 20. 3kg でつり合いが取れるかどうか。 重量は約 1/3 。 1/7には程遠いですね。 何がいけないのか? しかも、やる度に荷重が変わっていく。。。 な~ぜ~~~? しばらく、上下させて気づいたことがあります。 コチラ ロープが動いてません! 引っかかってる? 超シンプル！『定滑車』『動滑車』問題の解き方と６つの《きまり》 | Yattoke! - 小･中学生の学習サイト. 滑車本体よりロープがはみ出ています。 ちょっとした傾きでロープが滑車本体に当たり 抵抗を生んでいる ようです。 また、滑車事態も本体側面に押し付けられている跡がありました。 ここでも抵抗を生んでいるようです。 では、本体をもっと大きくしてやったらどうか? 作りました。 【定滑車】 もフックに吊るすのではなく、もっと安定させるために 新しい 【動滑車】 は やはり当たってしまいますか。。。 横から見るとマシかな? まずはロープの動作を確認してみましょう。 おお!! 動いてますね~~~。 では実際に重量テストしてみましょう。 13.2kg でこらえることもあれば浮いてしまうこともあったので、このあたりが均等の様です。 約 1/4 ですね。 だいぶ良くなりましたが、納得いきませんね~。 調べるとこんなページを見つけました プーリー効率 と言う言葉。 プーリー(滑車)の種類により変わる効率の変化を書いています。 ボールベアリングを使った滑車とカラビナの様にただ引っかけるだけの物では、当然抵抗が違うので、効率も変わってくる。 そういったことの説明をしています。 今回の滑車はホームセンターで1個600円程度のボールベアリングなどは使っていないものを採用しました。 故に、このくらいはしょうがないのかな?とも思っています。 ただ、、、、 6~7mの上下だと 滑車1個で20mロープがぴったりでした。 となる、滑車3個は‥‥40mくらいは必要かな? 今度は捌くロープの方を考えないとだな~。。。 苦悩はつづく~><
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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中国新聞 ( 中国新聞社): p. 25(広島都市圏). (2020年2月1日) ^ "西広島駅南口仮駅舎のオープンについて" (日本語) (PDF) (プレスリリース), 西日本旅客鉄道, (2020年3月6日), オリジナル の2020年12月26日時点におけるアーカイブ。 2020年12月26日 閲覧。 ^ "西広島に仮駅舎 あすから2年間 コンビニ移転". 中国新聞 ( 中国新聞社): p. 23(広島都市圏). (2020年3月28日) ^ " 事業所・営業所 ". JR西日本広島メンテック. 2020年10月14日 閲覧。 ^ " 株式会社JR西日本中国交通サービスの設立について ( PDF) ". 西日本旅客鉄道 株式会社 (2021年4月1日). 2021年4月6日 閲覧。 ^ JR、広島圏に3つの新駅構想, 中国新聞, (2006-01-04), オリジナル の2006-01-10時点におけるアーカイブ。 参考書籍 [ 編集] 各 広島市統計書 各 広島市勢要覧 関連項目 [ 編集] 日本の鉄道駅一覧 外部リンク [ 編集] JR西日本(西広島駅)