輪軸はてこと同じ モーメント計算と逆比で解決しよう
2024/01/11
【解説】
輪軸は、てこ(てんびん)とまったく同じと考えられます。
図のように、Oを支点と考えると、Pのおもりは支点から10cmのところにつり下がっていて、Qのおもりは支点から5cmのところにつり下がっている(下の図)ことになります。
ですから回転力計算により
P × 10 = Q × 5
となり、Pが180gなので
180 × 10 = Q × 5
Q × 5 = 1800
Q = 360 で、Qの重さは 360g です。
逆比の考え方で、180 × 2 = 360 でもいいですね。
た、Pのおもりを20cm引き下げた場合ですが、輪軸の回転の様子は右の図のようになります。2つのおもりが動く長さは、かかっている輪の半径の比ということになりQが持ち上がる長さは、
② = 20
① = 10 で、10cmとなります。
これもてんびんの棒の左側を下げたのとまったく同じですね。