滑車を介した二物体の加速度

対象等

高校生

目的

滑車の両側に錘をつるしたとき生じる加速度を求める

準備

滑車、錘、ストップウォッチ、1ｍ定規、スタンド、タコ糸

方法

�@　スタンドに滑車を固定し、タコ糸を使って両端に錘をぶら下げます。

�A　重いほうのおもりを床から1ｍの高さまで持ち上げ、合図と共に手を離し、錘が床にぶつかるまでの時間を測定します。

�B　加速度の公式から落下時間を求め、測定時間と一致することを確認します。

注意点

・　両側のおもりに質量の差がありすぎると、加速度が大きくなり測定時間の誤差も大きくなります

・　質量の差を少なくすると、測定は容易になりますが、滑車の摩擦により時間は多めに測定されます

結果

　計算しやすいように、100ｇと150ｇでやってみましたが、計算結果では１．１(s)ぐらいになりますが、測定結果は１．３(s)前後でした。

　誤差が大きすぎますが、滑車の性能が大きく影響するようです。また回転モーメントによる誤差もあるかもしれません

考察応用

・　錘の質量を順次変えていけば、定性的な関係が得られるかもしれません

備考

・　滑車自体の摩擦が少なく、質量が小さいものを選ぶと良いと思います