こんにちは！
滑車の問題、複雑な組み合わせが出ると「うわっ、めんどくさい…」って思いますよね。
でも大丈夫。実はある「ルール」さえ分かれば、計算は一瞬で終わります。
サクッとポイントだけ押さえて、テストで点数を稼ぎましょう！
▼この記事でわかること
- 定滑車と動滑車を組み合わせるメリット
- 【裏ワザ】ひもの本数を数えるだけの計算方法
- 動滑車をどんどん増やしたときの計算式
1. 滑車を組み合わせる理由
まずは基本のおさらいです。
- 動滑車：力が半分で済むけれど、上に引き上げる必要がある。
- 定滑車：力は変わらないけれど、ひもを下に引ける（向きを変える）。
この2つを合体させると、「小さい力で、楽な姿勢で（下に）引ける」という最強の道具になります。
※この記事では、滑車の重さや摩擦は考えないものとします。
2. 【基本】動滑車1つ ＋ 定滑車1つ
一番よく出る基本の形です。
動滑車で力が半分になり、定滑車で引く向きを変えています。
計算はシンプルに「重さを2で割る」だけ！
例：100gの重りを持ち上げる場合
100g ÷ 2 = 50g
50gの力で引けば持ち上がります。
3. 【応用】動滑車を「縦に」増やすパターン
次は、動滑車を縦に連結していくパターンです。
動滑車を1つ通すごとに、力がさらに半分になります。
動滑車が2つのとき
力が「半分の、さらに半分」になります。
例：100gの重りを持ち上げる場合
100g × 1/2 × 1/2 = 25g
動滑車が3つのとき
もう1回、半分にします。
100g × 1/2 × 1/2 × 1/2 = 12.5g
ポイント：
動滑車が1つ増えるごとに、力は 1/2倍になっていきます。
4. 【必勝法】ひもの本数で決まる！複合滑車
ここからは、定滑車と動滑車をグルグルとひもでつないだ「複合滑車」です。
一見難しそうですが、超簡単な見分け方があります。
「動滑車を支えているひもの本数」を数えてください！
重りの重さを、支えているひもの本数で割れば、必要な力が出ます。
引く力 ＝ 重りの重さ ÷ 動滑車を支えるひもの本数
パターンA：ひもが4本のとき
定滑車2つ・動滑車2つなどの組み合わせで、動滑車側のひもが4本ある場合。
例：40gの重りを持ち上げる場合
40g ÷ 4本 ＝ 10g
パターンB：ひもが5本のとき
ひもの端を動滑車側に結ぶと、支えるひもが1本増えることがあります。
例：40gの重りを持ち上げる場合
40g ÷ 5本 ＝ 8g
パターンC：ひもが6本のとき
定滑車3つ・動滑車3つなど、さらに数が増えた場合も考え方は同じです。
6本のひもが動滑車を支えているなら、力は6分の1です。
例：60gの重りを持ち上げる場合
60g ÷ 6本 ＝ 10g
まとめ：
滑車がいくつあっても関係ありません。
「動滑車にくっついているひもが何本あるか」だけを数えて割り算しましょう！
テストに出る！よくある質問 (Q&A)
Q1. 楽に持ち上げられる分、ひもを引く距離はどうなるの？
A. 引く距離は長くなります。（仕事の原理）
力で得をすると、距離で損をします。
例えば、力が 1/2 で済むなら、ひもを引く距離は 2倍 必要です。
力が 1/4 なら、距離は 4倍 引かなければなりません。
Q2. もし「滑車の重さが20gある」と言われたら？
A. 重りの重さに足し算してから計算します。
動滑車自体にも重さがある場合は、重りとセットで考えます。
例えば、重り100g ＋ 動滑車20g ＝ 合計120g を持ち上げると考え、そこから 1/2 などの計算をしてください。
