[読解力2]
図1の輪軸は,小さい滑車が大きい滑車に固定された構造で,それぞれの滑車の半径
の比は2:3になっている。 図2は、図1の輪軸を横から見たところである。 大きい滑車に
巻かれたひもBを引くと、 小さい滑車についたひもAが巻き上がるしくみになっている。
図2
図3
小さい
滑車
輪軸 (2)
ひもA
物体A
0.4m
T
ひもB
ひもA
2物体A
大きい滑車
ひもB
物体A
てこ
図1の輪軸の小さい滑車のひもAに12kgの物体Aをつけ, 大きい滑車のひもBを引い
て物体を0.4 m持ち上げた。 次の問いに答えなさい。 ただし, 100gの物体にはたらく重
力の大きさを1Nとして, ひもの質量や摩擦力は無視できるものとする。
(1)物体Aを, 輪軸を使わずに0.4m 持ち上げるのに必要な仕事は何Jか。
(2) 輪軸を使って物体を持ち上げるのに必要な力は, てこを使ったときと同じようにな
る。 図1の輪軸は、図3のてこに置きかえて考えられる。 図3のように,てこのうで
が水平になっているとき, 点Pを押す力は何Nか。ただし、図3のてこの目盛りは等
間隔になっている。
(3)(2)より,図1でひもBを引くのに必要な力の大きさは何Nだといえるか。