重いものを普通に持ち上げたり移動させるためにはとても力が要ります。しかし滑車を使うと少しの力で動かせるようになります。ちょっとした道具を使っているだけのように見えますが、どうして滑車を使うと少しの力で重いものを持ち上げたり移動できたりするのでしょうか?
用意するものはバケツ、ロープ、滑車2つ、S字フック2つ、水です。鉄棒のある場所を使って実験します。まずバケツにロープや紐をはずれないように結びつけます。鉄棒の上を通して紐の反対側を向こう側にたらします。バケツに水を入れ反対側からひっぱってみましょう。
次にさきほど結んでいたロープを解いて片方を鉄棒に固定します。鉄棒にフックを一つかけ滑車をフックにかけロープを通します。鉄棒に固定したロープとフックにかけた滑車との間のロープ部分に滑車を乗せ、滑車にフックをかけてバケツにかけます。
先ほどと同じようにロープをひっぱって滑車にかかったバケツを持ち上げてみましょう。すると、滑車を使う方がまだ少ない力で持ち上げられることが分かります。なぜ滑車を使うと簡単に持ち上げることができるのでしょうか?
この滑車を二つ使った方法は動滑車と呼ばれる方法で、同滑車につないだ重りの二分の一の重さでつりあうという性質があります。つまりここでは半分の力でバケツを持ち上げることができるのです。
ロープを引く距離が2倍になるという点はありますが、少ない力で持ち上げることができるので便利になるのですね。
滑車がどんな場面で使われているか調べてみましょう。
参考サイト
http://science.wao.ne.jp/experiment/recipe.php?contents_no=52434
滑車の性質を調べよう!|「科学に強い子を育てる」ワオ!科学実験ナビ