さまざまな力(3)

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ばねの弾性力(教科書p53)
 
ばねにおもりをつるすと、ばねはもとの長さに戻ろうとして、のびと反対向きの力を及ぼします。この力を、ばねの「弾性力」といいます。

・ばねのもとの長さを、「自然の長さ」といいます。
・ばねの伸びと、ばねの弾性力の大きさは比例します。(フックの法則といいます。)




おもりを2個、3個と増やしていくと、ばねの伸びも2倍、3倍と、重さに比例して大きくなっていきます。
ですから、ばねばかりの目盛りが等間隔となるのです。




ばねが縮む場合も同様です。



フックの法則

「ばねの弾性力の大きさとばねの伸び(縮み)は比例する」
これを、フックの法則といいます。

ばねの弾性力の大きさを、ばねののび(縮み)をとすると、両者は比例関係にあるので、



単位を付けるとすれば、は力なので[N](ニュートン)、は長さなので[m]となります。

比例定数については、フックの法則の式を変形して、



となるので、の単位は[N/m](ニュートン 毎 メートル)となります。

比例定数を、「ばね定数」といいます。



<練習>(教科書p53)

問21 ばね定数 2.0×10N/mのばねを、0.10mだけ手で押し縮めたとき、ばねが手におよぼす弾性力の大きさは何Nか。



 =0.10m、=2.0×10N/mをフックの法則に代入します。

   
   =2.0×10 × 0.10 = 2.0×1020 N

  
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