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まず,ばねはかりの示す値を求めます。もっとも下にある滑車について,上向きと下向きの矢印を書きこんでいきます。
このようになります。 滑車自身の重さを書きこむことを忘れないようにしましょう。
下向きの力の合計は, 20+40 =60(g) です。上向きの合計も60gですから, 60÷2=30(g)になります。
次に,まん中の滑車に,矢印を書きこみます。
下向きの力は,滑車自身の重さである20gと,ひもの力の30gになります。合計, 20+30 =50(g) になります。
上向きの力は, 50÷2=25(g)になります。
同じひもには同じ力がかかるので,ばねはかりの示す値も25gになります。
おもりが動く距離を求めるときには,注意することがあります。 滑車などの道具の重さを0gにして,計算し直す必要があるのです。
滑車の重さを0gにすると,左図のような矢印になります。とてもシンプルになりましたね。
40÷2=20(g)で,
20÷2=10(g)ですから,
ばねはかりの示す値は,
10gになります。 これが,滑車の重さを0gにしたときの,ばねはかりの示す値です。
あとは簡単ですね。 ばねはかりを12cm引き下げると,おもりの重さはばねはかりの示す値の 40÷10=4(倍)ですから,距離は4分の1になって,
12÷4=3(cm)になります。
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