ふたばのブログ〜理科教育と道徳教育を科学する〜

考えさせられた滑車の問題

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親戚の中学生から急にメールがきました。

「この問題教えて~!」

問題

矢印の部分を何Nで引くとこの滑車はつり合いますか?

「・・・何この問題!?」

私立中学ということで変わった問題の出し方に少し戸惑いました。

あなたは、解くことができますか?

正直、ふたばはすぐに答えがでませんでした・・・だって・・・だってふたばは生物学専攻だから・・・なんて言い訳を親戚の子にするわけにもいかず、理科の専門家としてのプライドをかけてない頭をひねりました。そして閃きました!

「あっ、逆やん!」

解説

見たことない問題を見るとつい焦ってしまいます。最近の入試問題なんて見たことない問題ばっかりですもんね。この問題も見たことない人は少し混乱してしまうかもしれません。でも、よく考えれば大丈夫。既習内容を組み合わせるだけで解くことができます。

この問題はよくある動滑車の問題です。60㎏の重りを持ち上げるのに必要な力は、半分の30㎏です。仕事の原理により、重りを10㎝動かすためには20㎝ひもを引く必要があります。この問題を逆にすると・・・

そう、さっきの問題になるんです。天井にひもを固定することはよくありますが、床に固定するバージョンもあるんですね。

解答

ということで正解は120㎏。2倍の重さになるかわりに、ひもを引く長さは半分になるんです。面白い問題だと思いました。

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