Question

y

この滑車の問題おしえてください。

動滑車があるから力は2分の1 倍　
距離は2倍　になるとおもって16センチのところでグラフが変わらなくなると思いました。

なぜ答えが下の図になるのか教えて欲しいです

4 おもりを持ち上げたときの滑車のはたらきについて調べるため、 次の 〔実験1] から [実験3]
までを行った。
ただし、ばねばかり 滑車及び糸の質量は無視できるものとし, 滑車に摩擦力ははたらかないも
のとする。
[実験 1]
① 図1のように,スタンドに定規を固定し,
ばねばかりに糸のついたおもりを取り付けた。
② 糸にたるみがなく, ばねばかりの示す力の
大きさがONとなる位置から, ゆっくりと一
定の速さでばねばかりを24.0cm真上に引いた。
このとき, ばねばかりを引いた距離とばねば
かりの示す力の大きさとの関係を調べた。
図 1
ばねばかり
|定規
糸
スタンド
床
おもり
おもりの
高さ
図2は, [実験1] の②の
結果について, 横軸にばね
ばかりを引いた距離 [cm]
図215.0
を縦軸にばねばかりの示
す力の大きさ [N] をとり、
その関係をグラフに表した
ものである。
力の大きさ
10.0
さ5.0
[N]
[実験2]
[実験3]
0
4.0
8.0
12.0 16.0
ばねばかりを引いた距離 [cm]
① スタンド, 定規、動滑車, 定滑車,糸,
ばねばかりと 〔実験1] で用いたおもりを
用いて, 図3のような装置をつくった。
② 糸にたるみがなく, ばねばかりの示すカ
の大きさがONとなる位置から, ゆっくり
と一定の速さでばねばかりを24.0cm水平に
引いた。 このとき, ばねばかりを引いた距
離とばねばかりの示す力の大きさとの関係
を調べた。
① 図4のように,2つの動滑車を棒で固定
し, 棒にフックを取り付けた。 なお,棒と
フックの質量は無視できるものとする。
② スタンド, 定規, 定滑車, 糸, ばねばか
り、図4の動滑車, 〔実験1]で用いたおも
りを用いて, 図5のような装置をつくった。
③ 糸にたるみがなく, ばねばかりの示すカ
の大きさがONとなる位置から, ゆっくり
と一定の速さでばねばかりを24.0cm水平に
引いた。このとき, ばねばかりを引いた距離
と床からのおもりの高さとの関係を調べた。
なお、2つの動滑車を固定した棒は常に
水平を保ちながら動くものとする。
20.0
24.0
図3
スタンド
定規
p
ばねばかり
定滑車
糸
動滑車
ーおもり
床
図4
動滑車
フック
図5
スタンド
定規
定規
ばねばかり
定滑車
糸
動滑車
おもりの
おもり 高さ ・床

(3) 〔実験2] の②で,
ばねばかりを0cmから
24.0cmまで引いたとき,
ばねばかりを引いた距離と
ばねばかりの示す力の大
きさの関係はどのように
なるか。 横軸にばねばか
りを引いた距離 [cm] を,
縦軸に力の大きさ 〔N〕
図6 '15.0
力の大きさ
10.0
さ5.0
〔N〕
をとり、その関係を表す
グラフを解答欄の図6に
書きなさい。
0
4.0
8.0
12.0
16.0
20.0
24.0
ばねばかりを引いた距離 [cm]

4
(3)
図6
15.0
の10.0
力の大きさ
5.0
〔N〕
0
4.0
8.0
12.0
16.0
20.0
24.0
ばねばかりを引いた距離〔cm〕