かっ車の考え方・コツ・ポイント 3〜動かっ車・図を描いて理解・基本的考え方・大事な「ひも」〜|中学受験・理科

前回は「かっ車の考え方・コツ・ポイント 2〜斜めの定かっ車・図を描いて理解・基本的考え方・複雑な問題〜」の話でした。

目次

力学:かっ車、電気、てこ・ばね:暗記と理解すること

今回は、動かっ車です。

基本的なことは、
知ってるよ

私も
大体のことは、覚えた!

「定かっ車」よりも難しく感じられる「動かっ車」は、「かっ車が動く」のがポイントです。

そう、かっ車が動くと分かりにくいけど、
基本は覚えたよ!

電気、てこ・バネなども同じですが、力学的な問題は、

この場合は、
〜となるから覚えて!

と教わることがあるかもしれません。

「定かっ車」「動かっ車」いずれの場合も「かっ車の個数」「糸の本数」で、ある程度パターン化できます。

そう、
糸の本数が〜本だと・・・

志望校の出題傾向にもよりますが、「基本的類型問題が出題されやすい」場合は「パターン」も良いかもしれません。

その方が、「時間が短くて済む」からです。

どうしても「時間制限がある試験」の場合、「効率は大事」です。

「類型的問題が出題されるが、少し変化がある」問題や応用問題が多い出題校の場合は、基本を理解しましょう。

独特な問題が出やすい難関校〜最難関校志望の方も同様に、「基本原理を理解」してみましょう。

難しそう
だよ・・・

「難しい」と考えると「難しく感じられてしまう」のです。

力学の基本は、分かれば

なんだ、
そういうことか・・・

ということも多いです。

また、「パターン化」「暗記」で問題なのは、「少し変化があると間違える可能性が高い」ことです。

短時間で問題に取り組める「パターン化」「暗記」ですが、「答えが間違いでは意味がない」のです。

特に、記述ではなく「答えのみ、選択肢のみ」の出題が多い学校の場合も注意です。

選択式問題が多い視覚問題でも同様ですが、「選択肢の問題」は、実はかなり緻密に考えられています。

「違う選択肢」は、「全然違う選択肢」もあります。

実は、「多くの方が勘違いしやすい選択肢」も用意されていることが多いです。

確かにそうかも・・・
この間、ちょっと勘違いした選択肢があった・・・

難しくはないので、全ての受験生は「一度しっかり描いて理解」をお薦めします。

動かっ車の基本:暗記と理解すること

まずは基本的な力・動き方を、描いて考えてみましょう。

上図の動かっ車の、右側のひもを上に引っ張ります。

いつも通り、重さ・力を矢印で表現しましょう。

力の矢印

・向き:力のかかる向き

・長さ:力の大きさ

上に引っ張ると、右側のひもの端は手で、左側の端は固定された部分(天井など)で引っ張られます。

つまり、動かっ車は「2カ所で引っ張られる状況」になります。

それぞれの力の大きさが分からないので、緑色と青色で表現しました。

この
緑と青は同じだよ。

その通りですが、理由を考えてみましょう。

えっ、理由?
「そういうものだ」と思ってたよ。

「そういうもの」とパターン化していると「変化球の問題」に対応できなくなります。

ここで、大事な基本を考えましょう。

大事な「ひも」

動かっ車、おもりに注意がいってしまいますが、大事なのは「ひも」です。

ひもがなければ、動かっ車も、おもりもバラバラで一緒に動かないです。

確かにそうね。
ひものことは、あまり考えないわ。

じつは、「ひも」は、とても大事な存在なのです。

「かっ車と力」ばかり考えがちな「かっ車」の問題。

ひもがなかったら、バラバラになってしまうのです。

動かっ車:ひもの両側の力を考える

「もし、緑と青の力の大きさが違ったら」どうなるか考えてみましょう。

糸はつながっていますから、緑と青の力の大きさが違うと「力が大きい方に糸が引かれる」です。

「力の大きい方に引かれる」状況では、動かっ車は安定して止まってくれません。

たしかに、
動かっ車は「動いて止まる」イメージだね。

そのため、左右の糸を引く力は「同じ」になります。

「同じ力」は覚えていたけど、
こう考えると分かる!

動かっ車:「同じ力」で支えるイメージ

すると、上側に2つの「同じ力」でおもり1つを引き上げることになります。

これで、「おもりの半分の力で引き上げる」が分かりました。

動かっ車・定かっ車の複合問題

動かっ車・定かっ車が、いくつか出てくる問題があります。

パターン化して、
覚える方が早いよ・・・

ある程度は、「パターン化」で対応できると思います。

一方で、「パターン」から少しそれた問題になると、出来なかったり、間違ったりすることがあります。

動かっ車・定かっ車が、いくつか出てくる問題も、パターン化するよりも、

ここが、
こうなって・・・

と考えてみると、「パターンで暗記」しなくても、自然と「ある程度、整理」できるようになるでしょう。

算数でも「公式は知っていると同時に理解」という話をしました。

算数・理科は「公式を丸暗記」ではなく、「理解しながら公式を学ぶ」のが良いでしょう。

丸暗記だと、ちょっと変化球の問題に対応できないことがあります。

そして、場合によっては「間違って覚える」可能性があります。

少し遠回りですが、実は「公式を理解しながら学ぶ」は、算数・理科の得点力アップの「最短の道」なのです。

動かっ車の丸(円)を描くのが
難しくて・・・

見るよりも、実際に描いてみると
結構難しいわ。

円を綺麗に描くのは、結構難しいです。

「自分が分かれば良い」ので、形はあまり気にしないで、どんどん描いてみましょう。

もし、記述式などで、
かっ車をうまく描けなかったら、どうしよう・・・

円を綺麗に描けるのは、数学科の先生が多く、理科の先生もそれほど上手くない方もいらっしゃいます。

ですから、「少し歪でも良い」くらいな気持ちで、エイッと円を描きましょう。

動かっ車の基本的性質の「引き上げる距離」は、次回考えます。

次回は下記リンクです。

新教育紀行

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