滑車の問題では、糸に黒点を打って張力を書き込み、等しい力はどれかを考えられれば複雑な問題も解けるようになります。
大宮開成中学の2009年(平成21年)の大問３番を例にして解説しました。
昨日の記事で書いた滑車の問題を解く３つのポイントを使って実際の入試問題を解いてみましょう。
用いる例題は、大宮開成中学の2009年(平成21年)の大問３番です。
【問題】
下の図の問１～問４のように，重さ４Ｋｇのかっ車を利用しておもりを持ち上げました。 このとき，取り付けているばねはかりはそれぞれ何Ｋｇをさしますか。
（問４は輪軸の問題なので省略）
【解説】
滑車の問題を解く３つのポイントを実行すれば簡単に正解を得られます。
１：黒点を打ち張力の値を書き込む
２：どんな滑車でも左右の張力は同じ
３：上下の力の合計は絶対に同じ
おもりを吊っている糸の張力は８Ｋｇ
滑車の重さ４Ｋｇを足して１２Ｋｇが２本の糸に吊られている。
滑車の左右の張力は絶対に同じだから１本あたり６Ｋｇ
右の定滑車の左右の張力も同じだから答えは ６Ｋｇ
ちなみに右の定滑車を天井に固定している金具が吊っているのは１６Ｋｇです。
おもりを吊っている糸の張力は８Ｋｇ
定滑車だろうと動滑車だろうと左右の糸の張力は同じだからポン、ポン、ポンと同じ張力が転記されて、答えは ８Ｋｇ
ちなみに真ん中の定滑車を天井に固定している金具には１２Ｋｇの「上向きの力」がかかっています。 （８Ｋｇ ＋ ８Ｋｇ ー ４Ｋｇ ＝ １２Ｋｇ）
これが有るから登場している滑車は天井から糸で吊られているのではなく、金具で固定されているのですね。
おもりを吊っている糸の張力は８Ｋｇ
滑車の左右の張力は絶対に同じだから８Ｋｇ
ばねばかりが支えているのは糸２本の張力と滑車の重さだから
８Ｋｇ ＋ ８Ｋｇ ＋ ４Ｋｇ ＝ ２０Ｋｇ
滑車を使った難易度の高い問題、たとえば自分が乗っている箱を滑車を利用して引き上げる問題なども３つのポイントを実行すれば簡単に解けます。
