中1理科シェアする今日は力の単元で登場する「ばね」について学習を進めていきます。ばねといえば、有名な「フックの法則」が登場します。まとめばねにはたらく力ばねに力を入れて引っ張たり、押し縮めたりすると元に戻ろうとする力がはたらきます。この物体が元に戻ろうとする性質を弾性、その力を弾性力といいます。ばねにはたらく弾性力は、ばねが伸びれば伸びるほど、縮まれば縮まるほど大きくなります。これはフックの法則と呼ばれています。スポンサーリンクフックの法則フックの法則とは、ばねののびと弾性力の大きさが比例するということです。気をつけたいのが、「ばねの長さ」ではなく「ばねののび」と比例することです。このフックの法則を式にすると比例の式になります。弾性力=kx※k...ばね定数(ばねの硬さを表す)※x...ばねののび・ちぢみばね・フックの法則のポイント!❶ばねが元に戻ろうとする力を弾性力という!❷ばねののびと弾性力の大きさは比例する(フックの法則)問題によって、ばねののびを聞いてくる問題とばねの長さを聞いてくる問題がありますので注意が必要です。自然長ばねに何もつるしていないときの、ばね自体の長さのことを自然長といいます。ばねの長さを求める問題では、ばねののびに自然長を足すことで、ばねの長さを求めることができます。ばねの長さが与えられた場合、フックの法則を使って計算するためには、自然長を引いてばねののびに直す必要があります。自然長=ばねの長さ-ばねののびばねののび自然長の状態から伸びて長くなった部分がばねののびになります。ばねののびとおもりの重さにはフックの法則が成り立ちます。ばねののびとおもりの重さには比例関係があります。ばねの長さが与えられた場合、自然長を引いてばねの長さにします。ばねののび=ばねの長さ-自然長ばねの長さおもりをつるしたときのばね全体の長さです。自然長も、おもりをつるしたことによるのびも、すべて足し合わせた長さになります。ばねの長さを求める場合、フックの法則で計算したばねののびに、自然長を足す必要があります。ばねの長さ=ばねののび+自然長ばねの直列つなぎ・並列つなぎばねののび、フックの法則の問題では、ばねを2本使った応用問題が出題されます。縦に2本つないだ「直列つなぎ」と、横に並べて2本つないだ「並列つなぎ」になります。ばねを直列につないだ場合と、並列につないだ場合では、ばねがどのようにのびるのか簡単にみていきましょう。ばね自体の重さは無視できるものとして考えていきましょう。ばねの直列つなぎ同じばねを直列につないだ場合、2本のばねの伸びの合計は、1本のときの2倍になります。1Nのおもりをつり下げると4cm伸びるばねがあったとします。このばねを2本直列につなぎ1Nのおもりをつり下げると、2本のばねの伸びの合計は8cmになります。これは、直列にばねをつないだ場合、2本のばねそれぞれに1Nの力が加わるからです。それぞれ4cmずつ伸び、合計で2倍の8cm伸びるわけです。ばねの並列つなぎ同じばねを並列につないだ場合、2本のばねの伸びは、それぞれ1本のときの1/2倍になります。1Nのおもりをつり下げると4cm伸びるばねがあったとします。このばねを2本並列につなぎ1Nのおもりをつり下げると、2本のばねはそれぞれ2cmずつのびることになります。これは、並列にばねをつないだ場合、2本のばねそれぞれに1Nの半分の0.5Nの力が加わるからです。それぞれ2cmずつ伸びるわけです。まとめばねの直列と並列についてまとめると、ばねにある重さのおもりをつり下げるとacmのびたとすると、直列つなぎと並列つなぎに次のようなのびになります。これは同じばねを使った場合です。伸び方が異なるばねを使った場合は当てはまらないのでそれぞれ計算することになります。フックの法則を理解するためには演習が必要です。ここまでの知識が実際の問題でどのように使われているの確認しましょう。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。新しい投稿をメールで受け取る【Examee】Examee(イグザミー)は、中学生のための勉強サイトです。普段の勉強の予習・復習から定期テスト・高校受験まで対応しています。学習塾に通わなくても、このサイトだけ1成績を上げる2高校に合格するということをモットーに作成しています。