動滑車を使って仕事の原理を体感せよ！（クリップで簡単にわかりやすく実験をするコツ）
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
理科の授業で「動滑車」を使った実験、やっていますか？この実験では、動滑車を使った場合と使わなかった場合に、荷物を同じ高さまで持ち上げるときの「引っ張る力」と「引き上げる紐の長さ」を調べます。単純に見えて、実際にやってみると「あれ？」と感じるポイントが出てくるのがこの実験の面白さです。
この実験、実はちょっとしたコツが必要で、うまく指示を出して測定させるのが難しい部分もあるんです。今回は、クリップを使った簡単でわかりやすい実験方法を紹介しますので、理科の先生方や、理科に興味を持っているみなさんもぜひ参考にしてみてください！
用意するもの
•動滑車（約25g） •凧糸（約50cm、両端を輪にしておく） •フィルムケースと浮力用のおもり（大75g×2個＋小25g×1個＝１７５ｇとしました） •スタンド •竹定規 •フック
動滑車やおもりはこの重さである必要はありません。適当なものを準備してください。こちらがその様子です。
これだけあれば準備はOKです。次に、実際にどうやって実験を進めるかを見ていきましょう！実験の際、動滑車を使ったときと使わなかったときの違いをしっかりと測定するのが難しいと感じることがあるかもしれません。そこで登場するのが「クリップ」です。この小さなアイテムが、大きな助けになります！
実験方法
まずは動滑車を使わないパターンです。
まずはおもりの下に動滑車をつけて、全体の重さをはかります。動滑車込みの重さを測ることがポイントです。
１７５ｇに近い数字なので、大体2.0Nくらいですね。
次に机から１０cmの高さの位置まで持ち上げます。スタンドにマジックで10cmの目印をつけておくと良いでしょう。
このとき、糸にクリップをつけて、糸をどれだけの高さたぐりよせたのかをはかります。
これは当たり前ですが10cmとなりますね。ここまでは全員で一緒にやってみてもいいと思います。
動滑車を使うとどうなるか？
続いて問題の動滑車をとおして、動滑車という道具を使って、まずは重さをはかります。ここはやり方を指示して生徒にやってもらいましょう。
大体1.0Nと半分になりました。
手応えを感じると、軽くなっていることがわかります。班で順番こにやってみて、手応えを皆で確認しましょう。
続けて、今度は動滑車をつかて、おもりを10cmの高さまで持ち上げます。このときヒモにクリップをつけて、ヒモをどれくらいたぐりよせたのかをはかります。
10cmおもりを持ち上げるためには、20cmたぐり寄せる必要がありました。ここから仕事の大きさをそれぞれ計算していきます。
滑車を使わなかった場合は W=Fx=2.0N×0.10m=0.20J
動滑車を使った場合は W=Fx=1.0N×0.20m=0.20J
となり、道具を使っても使わなくても仕事は変わらないことがわかりました。
この実験、少し手を加えるだけで、よりわかりやすく、正確な結果が得られます。クリップという身近な道具を使って、ぜひ実験の成功率をアップさせてください！先生方にとっても、生徒にとっても、楽しく学べる時間になりますように。生徒への説明スライドも用意したので、もしよければご活用ください。
手作り動滑車の作り方はこちらを参考にしてください。
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・運営者・桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
４月のイチオシ実験！
- 光の魔法CMYウォーターキューブ：光の魔法を体験せよ！水を注ぐと新たな立方体が出現する魔法のような実験です。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 4月9日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ ）の科学監修を行いました。夜7時〜となります。
書籍のお知らせ
- サクセス15 ４月号にて、野球の科学について記事を執筆しました（2026/3）
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・研究等のお知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表しました。
- 6/14（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 電子のダムが決壊する！？コンデンサーの充放電をリアルに体感できるおすすめサイト（高校物理 ＣＧ 動画 教材）
- 授業が変わる！サフラニン塩酸で手間なし・くっきり体細胞分裂観察ガイド！（サフラニン塩酸）
- 【科学監修】キッチンは実験室！静電気と毛細管現象で暮らしを楽しくする科学の知恵「教科書で習ったアレ」（テレビ朝日）
- リンゴの底に隠された「花の記憶」。イチゴとリンゴは「偽物」の仲間！？私たちが食べている部分の意外な正体
- 【科学監修】物理学でイチゴを攻略！フォーク一本でヘタがスポンと抜ける驚きの秘密「THE突破ファイル」（日本テレビ）
- 忍び寄る科学！？理科教師が教える「スニーカー」の語源と疲れない秘密（KARHU）
- 顕微鏡の中の小さな宇宙へ。ビオトープで出会える「動く芸術品」たちの観察ガイド（微生物の観察）
- 音の正体を丸裸に！GeoGebraで体験する「波の科学」と視覚化の魔法
- 透明なパイプで魔法を解き明かす？エネルギー保存の法則をその目で！（重力加速度の測定でも活用できます！）
