一般小学生
まとめ
解説
ばねののびとは、力を加えていないときの長さである「自然長」を基準として、荷重によって変化した長さの差分を指します。物理学において、ばねには変形した状態から元の形に戻ろうとする「弾性力」が働きます。このとき、弾性限界内であれば、ばねののびは加えた力の大きさに正比例します。これを「フックの法則」と呼びます。
計算やグラフの読み取りでは、「ばね全体の長さ」と「ばねののび」を区別することが極めて重要です。グラフの縦軸が「のび」であれば、おもりの重さがゼロのときにのびもゼロになるため、グラフは原点を通る直線になります。一方、縦軸が「全体の長さ」である場合、おもりの重さがゼロのときの値は「自然長」を示し、グラフはy軸上の切片を持つ直線となります。
小学生のみなさんへ
ばねにおもりをつるすと、ばねは長くのびます。このとき、もともとの長さからどれだけ長くなったかを表すのが「ばねののび」です。
ばねには、おもりが重くなればなるほど、のびる長さも同じように増えていくという決まりがあります。たとえば、10グラムのおもりで2センチのびるばねなら、20グラムのおもりにすると4センチのびます。これを「比例」といいます。
テストでまちがえやすいのは、「ばね全体の長さ」と「ばねののび」を混同してしまうことです。計算するときは、今の長さから、何もつるしていないときの長さを引くのを忘れないようにしましょう。
ルラスタコラム
ばねを半分に切ると、どうなるでしょうか?実は、半分に切ったばねに同じおもりをつるしても、のびる長さは半分にしかなりません。ばねが短くなると、それだけ「強く」なって、のびにくくなるという性質があるのです。
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