滑車の機械的倍率とは？
滑車システムは「距離」と「力」を交換することで、重い荷物を楽に持ち上げられるようにする仕組みです。機械的倍率（MA：Mechanical Advantage）は、あなたが引く力をシステムが何倍に増幅してくれるかを表します。理想的な複滑車（ブロック・アンド・タックル）では、MAは動滑車（荷重側）を直接支えているロープの本数と等しくなります。
この計算機の使い方
支持しているロープの本数（動滑車を上向きに引っ張っているロープの本数をすべて数えます）と、荷重をニュートン（N）単位で入力してください。すると、機械的倍率と、荷重を支える、あるいはゆっくり持ち上げるために加えるべき力が表示されます。質量をキログラムで把握している場合は、9.81を掛けるとニュートンに換算できます。
計算式の解説
使う式は2つだけ、とてもシンプルです。$$\text{MA} = \text{Segments}$$（Nは支持ロープの本数）、そして$$\text{Effort} = \frac{\text{Load (N)}}{\text{Segments}}$$です。エネルギー保存の法則により、引くロープの移動距離は荷重が上がる距離のN倍になります。これはあくまで摩擦のない理想状態での話で、実際のシステムでは摩擦やロープの硬さに打ち勝つために、もう少し大きな力が必要になります。
計算例
たとえば、支持ロープが4本あり、1000 Nの荷重を持ち上げたいとします。機械的倍率は\(\text{MA} = 4\)です。必要な力は$$1000 \div 4 = 250\ \text{N}$$荷重が1メートル上がるごとに、ロープは4メートル引く必要があります。
よくある質問
支持ロープの本数はどう数えればいい？ 荷重を支える動滑車を上向きに引っ張っているロープだけを数えます。方向を変えるためだけに使う固定滑車へ伸びるロープは、MAには加算されません。
滑車を増やせば必ず力は小さくなる？ 理想的にはその通りですが、滑車を1つ増やすごとに摩擦と重量も増えるため、ある程度を超えると実際のメリットは小さくなっていきます。
ロープの長さに影響はある？ あります。MAが大きいほど、荷重を一定距離だけ動かすために引かなければならないロープの長さも増えます。
