物理が苦手な人必見!東工大生による基本の物理

プロ講師堀内が、高校物理を1から解説

第13回「弾性力」

今回は、物理によく出てくるばねについてやっていきたいと思います! (またエネルギーに帰ってきますのでご安心をw)

ばねを見たこと無い人はたぶんいないと思うので、ばねとは何か、とかはいいですね^^

みなさんも簡単にイメージできると思いますが、ばねって縮めば縮むほど(伸びれば伸びるほど)元に戻ろうとする力は大きくなりますよね。そういう元に戻ろうとする力のことを復元力といい、ばねでは弾性力といいます。

そのばねの復元力の大きさを式で表したものがよく聞くフックの法則です!!

 

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なぜマイナスが付いているかというと、ばねは常に変位と逆向きの力が働くからです!

簡単にいうと、縮めば伸びようとするし、伸びれば縮もうとするってだけです。言われてみれば当たり前ですよね^^

ばね定数kは基本的に問題文で与えられるので構えなくて大丈夫ですよ!

いわゆるばねの固さとか軟らかさを表す値だと思ってください。

ちなみにばねが伸び縮みしていない、通常の状態の長さを自然長というので覚えておきましょう!!

 

では、フックの法則をしっかり使えるか、問題を通じて確認してみましょう。

 

問:次の(1)、(2)においてばねの伸びをそれぞれもとめよ。((2)ではそれぞれのばねの伸びを求めよ)ただし、重力加速度はgとする。

 

(1)ばねで小球を天井からつったときに、小球が静止するときのばねの伸び

 

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(2)(1)にもう一つ違うばねを追加したときの、小球が静止するときのそれぞれのばねの伸び

 

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(2)は慣れてないと少し難しいかもしれませんね^^

次回はこれの解説をやっていきます!!

 

 

 

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