複合滑車（組み合わせ滑車）の仕事計算【中3理科 物理】#19

中学理科（中3物理）、複合滑車の仕事計算について解説しました。
ポイントは以下の通り。
・動滑車が1つなら、力が半分、距離が2倍になる
・動滑車が2つなら、力が1/4、距離が4倍になる
・動滑車が3つの場合、
　タイプ1と2は力が1/6になり、距離が6倍に
　タイプ3は力が1/8になり、距離が8倍になる
こんなところかな。
それじゃあ、勉強がんばってね！
動画を観てくれてありがとう！！
《動画のリンク》
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《もくじ》
00:00 はじめに
00:25 タイプ1
02:34 タイプ2
03:37 タイプ3
《プロフィール》
朝比奈秀悟（あさひなしゅうご）
大手進学塾で10年以上、小中学生を対象に理数の授業をしてきました。
1番得意な中学理科の動画を投稿していきます。
《素材リンク》
・dova-syndrome dova-s.jp
・Otological otologic.jp
#賢くなまける中学理科
#中3物理
#複合滑車

[@rikahina]

質問やコメントなど、気軽に書き込んでくださいね〜！

[@user-lh3nq1pe4e]

今日授業でやりました！ わかればすごく簡単でしたがわかるまでがとても難しかったです！

[@rikahina]

学校でも習ったんですね。 理解するまでが大変ですよね〜！

[@user-wz6ei6uz4w]

高校で物理の勉強していて分からなかったのですが、分かるようになりました。ありがとうございます。

[@rikahina]

こちらこそありがとう！お役に立ったなら嬉しいです！高校物理の勉強がんばってね〜＾＾

[@user-pc9bw4ov5h]

いいね完了また分からないところは聞きますよろしくお願いします

[@rikahina]

いいねありがとう！勉強がんばってね〜＾＾

[@user-qy3qk7cg6m]

けっこうむずかしいですね

[@rikahina]

応用問題なので難しいと思います。その分、出題率は低いですね。

[@ガニ子]

縦に繋がってる問題で動滑車と定滑車の見分け方がちょっとよくわからなくなってしまったんですけど、 これは ①糸が下を通っていたら動滑車 ②壁と繋がっていなければ動滑車 のどちらですか？ どっちも当てはまってる感じですかね？

[@rikahina]

何かに固定されて動かせないなら定滑車、動かせるなら動滑車です。

[@miruku-puni]

動滑車って紐を引く距離が2倍になるじゃないですか だから1mの2倍の2倍で4mとやっていいですか？(大問1と2)

[@rikahina]

いいと思いますよ〜。

[@せっ]

ありがとう!(´▽｀)

[@rikahina]

こちらこそ動画を見てくれてありがとう！勉強がんばってね〜＾＾

[@luge3376]

質問です。複合滑車ではないのですが、 令和2年度(2020年)の千葉県高校入試 理科の大問5が、斜面の先(頂上)に滑車が付いていて、そこに繋がっている2つのおもり(斜面上にあるA、斜面上にないB)を同じ高さで静止させるためにはBを何Nで支えれば良いか？という問題でした。 このように同じ高さで静止させる+滑車+斜面の問題はどのように解いたら良いでしょうか？ もし問題が必要でしたらTwitterか何かで写真送ります。もしお時間ありましたら教えて頂けますと幸いです。

[@rikahina]

問題見ました。まず、滑車は定滑車なので無視します。「同じ高さ」も無視します。同じ高さであっても、違う高さであっても、Bを支える力は変わらないからです。そうすると、物体AとBの重さのみを考えればいいということになります。まず、物体Bは重力が100％発揮されるので2kg＝20Nです。一方Aの方は、斜面が重力を分解してしまうので、その分軽くなってしまいます。では、どれだけ軽くなるのか？この計算が少々やっかいで、「斜面の斜めの長さ：斜面の高さ＝重力の大きさ：斜面下向きの力」という式を使います。なぜこの比例式が成り立つかは、力の矢印を書けばわかると思います。この式に数字を入れると、1.5m：0.9m＝20N：ｘN　→　ｘ＝ 12Nとなります。すると、BはAより8N重いことになるので、Bを8Nで支えるという計算です。

[@luge3376]

@@rikahina 返信ありがとうございます。理解出来ました！！！ 高さは関係なかったのですね。その比例式も全く考えつきませんでした…。 もし今年出ても大丈夫なように覚えておきます！！ご丁寧にありがとうございました┏〇゛♡

[@rikahina]

@@luge3376 　いえいえ〜、勉強がんばってね〜！

[@user-ke8wl8jd1k]

タイプ2について質問です。 小さい青丸に8kgの物体がぶら下がっていてその力を2つ小さい赤マルにうつしてその力を……としていったら全て同じ力が加わらないと思うのですがタイプ1と同じ考え方ができるのはなぜですか？

[@rikahina]

4でわる理由は、物体と2つの動滑車がつながっているのでこれを1つの物体とみなし、それを4本のロープで支えているからです。動画で4本の矢印を書いていますけど、左から3つ目の矢印は定滑車（天井）が支えてくれるのでチャラ。左から2本目と4本目は互いに打ち消し合うのでチャラ。残るのは左端の分だけになるので、必要な力は1/4になります。矢印の長さを統一した方がわかりやすかったかも知れませんね。

[@user-ke8wl8jd1k]

返信ありがとうございます！理解することが出来ました。今後も活用させてもらおうと思いますのでよろしくお願いします。

[@rikahina]

@@user-ke8wl8jd1k こちらこそ、動画を見てくれてありがとう！これからもお互いがんばりましょう！！

[@user-ke8wl8jd1k]

@@rikahina はい！

[@user-fe7on7qs1o]

質問です。 複合滑車タイプ3で動滑車が3個あった場合引く距離はどうなりますか？

[@rikahina]

2倍の2倍の2倍で8倍になりますね。

[@user-kz7rv3zf4r]

質問です。 複合滑車タイプ1の（1）で内側の紐の力は打ち消し合うとおっしゃられていますが、一体どういうことでしょうか？

[@rikahina]

左の動滑車が下がろうとすると、その両端の紐も下に下がろうとします。 この時、左側の紐Aは天井が支えますが、右側の紐Bは固定されていないので下がろうとします。 同時に、右の動滑車とその両端の紐も下がろうとします。 このとき、右側の紐Dは人が支えますが、左側のひもCは固定されていないので下がろうとします。 すると、BとDは互いにケンカします。 なぜなら、紐Bが下がると紐Dが上がるからです（その逆も同様）。 よって、この２つの打ち消し合うというわけです！

[@user-kz7rv3zf4r]

何度もすみません 左の動滑車が下がろうとしたら右の動滑車は上がろうとするのではないですか？？ 紐Bが下がろうとしたら紐Cは上に引っ張られて上がるように思えるのですがこの考え方はおかしいのでしょうか？

[@user-kz7rv3zf4r]

@@rikahina BとDではなくBとCが喧嘩するのではないのですか？？

[@rikahina]

@@user-kz7rv3zf4r あああ、ごめんなさい。CとD逆でした！これなら納得ですか？

[@user-kz7rv3zf4r]

@@rikahina どこの説明のCとDが逆なのでしょうか？？

[@user-mm4mt3zd5w]

大門3のカッコにはなぜ4m引く必要があるのですか

[@rikahina]

力が1/4になる分、ひもを引く長さは4倍になります。

[@Bass_pn]

kgをgになおす理由がわかりません

[@rikahina]

普通はgをNに変換するからです。100g≒1Nです。1kg≒10Nとしてもいいんですけど、使うことはあまりありません。