輪軸による動き 輪軸での動きを考えるには、絶対に輪軸を回転させてはいけません。それは丸いものには印をつけ難いからです。そして、円周を計算すると・・・角度と円周の計算となると絶望的になってしまいます。 ですから、相似な図形として処理していくのが近道です。
右の図1がその様子を示したものです。 この図を書く手順は、はじめに、おもりの下がっている場所から輪軸の中心、そして、ひもを引いているところまでの直線を引きます。 そして、おもりを1m持ち上げるのが目的ですから、おもりの上に1mを示す線を書きます。 この線の先から、回転の中心となる輪軸の中心をとおり、ひもを引いているところに向かって引き、2つの相似な三角形を作ります。 あとは、輪や軸の半径を書き込み、相似な図形の基本計算として解いていきます。 次に、輪軸の中心にものを下げる場合について考えてみましょう。 こちらも、重要なのは、どこを支点として考えるかですね。 固定されているように見えるのが左端であることがわかれば簡単です。 ただ、今度の図では、軸の半径と輪の半径と軸の半径を足したものの比を取らなければなりませんから、相似な図形になれていない生徒はちょくちょくミスをしでかしてくれます。 このあたりに注意すれば、確実に解くことができるはずです。 こういった幾何学的な解法は非常に有効ですから上手に利用しましょう。 ここでは触れていませんが、輪も軸も引く場合はどうすればよいでしょうか?もちろん、輪を引いたときの上昇と、軸を引いたときの上昇分を足せばOKですね。このように計算していくと、輪軸って非常に簡単です! |