定滑車・動滑車

定滑車・動滑車

  • 皆さんこんばんは。オフィス・宮島です。今回は「定滑車・動滑車」について解説いたします。

定滑車

  • 定滑車(ていかっしゃ)というのは、下の写真のようなもので、力の向きを変えるために使用いたします。

定滑車

  • なぜ、力の向きが変わるのかというと、この図を見てもらうとわかると思いますが、ロープが滑車に接しているため、力もその方向に変わるからです。

定滑車の力の向き

  • また、定滑車は力の向きを変えるだけで力の大きさを変えることはできません。
    なぜなら、定滑車を外すと、このようになるからです。

滑車を外すとこうなる

  • お分かりですよね。おもりにひもを付けて直接真上に引張り上げていることと同じですよね。だから力の大きさが変わらないのです。

動滑車

  • 動滑車(どうかっしゃ)というのは、下の写真のようなもので、引き上げる力を小さくするために使用いたします。

動滑車

  • なぜ引き上げる力が小さくなるのかというと、下の図を見てください。2本のひもで1個の滑車を支えるため、ひも1本にかかる荷重は半分になります。だから小さな力で引き上げることができるのです。

動滑車の力の向き

  • 滑車を外すとこのようになります。

滑車を外すとこうなる その2

  • この図を見てください。おもりによるA点周りのモーメント(回転力)を計算すると、Mw=mg×Lとなります。おもりを引き上げる力によって生じるモーメントもMF=1/2mg×2L=mg×Lと同じになりますが。引き上げる力に注目すると、おもり重さの半分になっていることがわかります。だから引き上げる力は半分になるというわけです。
  • ちなみに、移動距離も半分になります。そこもしっかり押さえておいてください。

本日はここまでといたします。ご清聴ありがとうございました。

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