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。
図1
[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 2 15.0
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]
を, 縦軸にばねばかりの示
す力の大きさ 〔N〕
り,
その関係をグラフに表した
ものである。
[実験3]
力の大きさ N
10.0
さ 5.0
(N)
0
4.0
〔実験2] 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
誰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。
(6)
スタンド
床・
8.0 12.0 16.0
ばねばかりを引いた距離 [cm]
図3
スタンド
図5
図4
定規
|定規
レスタンド
CEL
CEED
ばねばかり
LEEB
おもりおもりの
20.0 24.0
動滑車
定規
定滑車
糸
動滑車
・おもり
フック
ばねばかり
定滑車
糸
定規
・床
DOL
ばねばかり
動滑車
“おもりの
・おもり 高さ 床
AMA(916 22)