滑車 計算：引く力と引くひもの長さ
この滑車 計算ツールは OpenStax Physics の考え方を使います。滑車の理想的な力の倍率は、荷物を支えるひもの本数 N に等しくなります。例：100 kg を 4 本のひもで支える組み合わせ滑車なら、摩擦なしで 245.17 N（25.00 kg 分の重さ）で引けますが、2 m 持ち上げるには 8 m 引く必要があります。
計算例：荷物の質量 100 kg · 荷物を支えるひもの本数 N 4 · 効率 100 % · 持ち上げる高さ 2 m → 引く力：引く力 245.17 N (≈ 25.00 kg)。出典：OpenStax Physics, 9.3 Simple Machines: IMA of a pulley system = number of ropes supporting the load (N); to raise a load 1 m you pull N m of rope; IMA = F_r/F_e = d_e/d_r; efficiency = W_o/W_i (read 09.10.2026)。更新日：
計算方法
引く力 = 荷物の重さ ÷ 荷物を支えるひもの本数。OpenStax によると、滑車では荷物を支えるひもの本数 N を数えるだけで理想的な力の倍率がわかります。その代わり、荷物が上がる距離の N 倍のひもを引くので、仕事 F · s は変わりません（仕事の原理）。摩擦があるときは効率 η を入れて、力 = m · g ÷（N · η）とします。
計算例（g = 9.80665 m/s²）
| 荷物 | N | 効率 | 引く力 | 引くひもの長さ |
|---|---|---|---|---|
| 60 kg（定滑車） | 1 | 100 % | 588.40 N | 1 m 上げるのに 1 m |
| 50 kg（動滑車 1 個） | 2 | 100 % | 245.17 N | 1 m 上げるのに 2 m |
| 100 kg | 4 | 100 % | 245.17 N | 2 m 上げるのに 8 m |
| 100 kg | 4 | 85 % | 288.43 N | 2 m 上げるのに 8 m |
| 200 kg | 6 | 90 % | 363.21 N | 3 m 上げるのに 18 m |
ひもの本数の数え方
数えるのは、動滑車（つまり荷物）を支えているひもだけです。定滑車は力の向きを変えるだけ（N = 1）、動滑車 1 個で力は半分（N = 2）。上に 2 個・下に 2 個の組み合わせ滑車は N = 4 です。ひもの端が下の滑車に結んであれば、支えるひもが 1 本増えます。重さそのものは力の計算、ポンド表記はポンドとキログラムの換算で確認できます。
よくある質問
滑車の力はどう計算しますか？
力 = m · g ÷ N。100 kg の重さは 980.665 N、支えるひもが 4 本なら 245.17 N（25.00 kg 分）です。
ひもはどれだけ引けばよいですか？
持ち上げる高さの N 倍です。4 本で支えるなら、2 m 上げるのに 8 m 引きます。
定滑車と動滑車の違いは？
定滑車は向きを変えるだけで力は同じ（60 kg なら 588.40 N）。動滑車は荷物を 2 本のひもで支えるので力が半分になり、引く長さは 2 倍です。
摩擦はどう考えますか？
効率で考えます。力 = m · g ÷（N · η）。85 % なら例は 245.17 N から 288.43 N になります。
支えるひもの本数はどう数えますか？
上の滑車と下の滑車の間にあって荷物を支えているひもを数えます。手で引くひもは、下の滑車から上向きに出ている場合だけ数えます。
結果は正確ですか？
理想的な計算上の値です。実際には下の滑車やひもの重さが加わります。効率はメーカー値がなければ目安です。
出典・根拠
- OpenStax Physics, 9.3 Simple Machines: IMA of a pulley system = number of ropes supporting the load (N); to raise a load 1 m you pull N m of rope; IMA = F_r/F_e = d_e/d_r; efficiency = W_o/W_i (read 09.10.2026)
- NIST SP 811, Appendix B.8 – standard acceleration of gravity g_n = 9.806 65 m/s² (read 09.10.2026)
更新日： · 編集方針
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