Go! Joppari

jopparika.exblog.jp
ブログトップ

動滑車

昨日は、理科サークルの例会でした。
青森市はこの土日が中体連で、参加できないメンバーもいたのですが、今回もいろいろな持ち寄りネタで盛り上がりました。

今回の学習指導要領の改訂で新たに加わった、「仕事」の内容で出てくる動滑車について、いろいろと実験をしてみました。
教科書では、てこや動滑車などの道具を使うと、少ない力ですむ分、長い距離を動かさなければならないので、仕事の大きさは同じ。
これを「仕事の原理」という、と習います。
でも、これはあくまでも理論であって、実際は滑車やロープの重さ、摩擦によるロスがあり、仕事は損をすることになります。

どのくらい損をするのかを、調べてみました。

こんな滑車をつかって、
c0171980_11171394.jpg


こんな風につるして、実際のバケツの重さと、引くのに必要な力の大きさ、引く距離を調べました。
c0171980_1119589.jpg


動滑車を3つ使っているので、引く距離はピッタリ6倍になりました。
バケツを50cm引き上げるのに、ロープを3m引かなければなりませんでした。
でも、力の大きさは・・・。
驚きの結果になりました。
9kg(90N)の重さの、水を入れたバケツを引き上げるのに、どのくらいの力で持ち上げられたと思いますか?

参加したメンバーの中では、「やっぱり物理の実験は実際にやってみないとわからないよね」という結論になりました。

昨日も、有意義な時間を過ごしました。





中学校のテスト問題なら、滑車とロープの重さは考えないものとして、

答えは9Kg(90N)の6分の1になるので、
1.5Kg(15N)になるのです。

ところが、実際の力を測定したところ、
4Kg(40N)でした。

ロープと滑車で2.5Kgにもなるわけはないので、ほとんどは摩擦力だろうと思います。
それでも、半分以下の力で済むわけですから、まあ動滑車を使う方が楽に感じるわけです。
[PR]
by Rika_Joppari | 2010-06-20 11:31 | 実験・観察・研修