🪢 滑車(プーリー)システム計算機

滑車システムの理想的機械的利得(IMA)は、動く荷重を実際に支えているロープの本数(S)に等しくなります。つまり、MA = Sです。

固定滑車は力の向きを変えるだけで、必要な力を減らすことはありません。力を減らせるのは動滑車だけであり、1本の連続したロープが動滑車に巻き付く本数が多いほど利得が大きくなります。

理想的な状態（摩擦なし）では、必要な力は次のとおりです。

F = 荷重 ÷ MA

実際にはロープと滑車の間の摩擦により効率(η)は100%未満になるため、次のようになります。

F = 荷重 ÷ (MA × η)

例えば100kgfの荷重をS=4（ラフタックル）、効率80%で持ち上げる場合、F = 100 ÷ (4 × 0.8) = 31.25kgfの力が必要です。

以下は教科書でよく扱われる単純機械の例で、実際のロープの掛け方によってSは変わるため、実際にロープの本数を数えるのが最も正確です。

・固定滑車1個: S=1（方向転換のみ、力の利得なし）
・動滑車1個（単独）: S=2
・2段滑車（固定1＋動1）: S=2
・ガンタックル（動滑車2個）: S=3
・ラフタックル: S=4