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力学分野、動滑車について

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ID非公開さん

2019/5/2507:43:28

力学分野、動滑車について

動滑車を使うと引く力が1/2になるのですが、なぜ半分ですむのでしょうか。画像のような状況での解説が欲しいです。引く方向に働いている張力分だけの力で引けるということでしょうか?

動滑車,力学分野,物体,張力分,解説,方向,張力

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ベストアンサーに選ばれた回答

a_w********さん

2019/5/2508:03:10

この絵で言えば、人のした仕事、仕事率と、
物体が受ける仕事、仕事率は、つねに同じになるからです。
(力学的エネルギーの保存)

人の紐を引く仕事の量、 (人のかけた力)×(引っ張った長さ)
と、
物体がうける仕事の量、 (物体の受ける力)×(動いた長さ)
が等しくなります。

なので長さが2:1であれば、
力は1:2となります。

上の長さを速さと置き換えれば、
仕事率の関係になります。

この関係は、じつは、
動滑車に限らず、テコの支点・力点・作用点の関係でも、
大学で習うようなロボットアームの関節モーターのトルクと手先の力の関係でも、
成り立ちます。

  • a_w********さん

    2019/5/2508:16:47

    あ、質問の前半しか読めてませんでした。
    失礼。
    引く力は張力の分だ、というのはその通りです。

    物体には、ひも2本分の張力がかかるので、
    張力の2倍の力が発生します。

    その際、引いたひもの長さは、
    物体に掛かる左右のひもに分配されるので、
    動く長さは半分。
    で、先の回答に戻ると。

返信を取り消しますが
よろしいですか?

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質問した人からのコメント

2019/5/25 18:05:01

お二方ともありがとうございました

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cup********さん

2019/5/2508:29:15

動滑車には物体に働く重力と、ひもの張力が働いています。

下図のように、物体に働く重力をmgとすれば、張力は両方に働くので、片側mg/2となります。

動滑車には物体に働く重力と、ひもの張力が働いています。...

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