ばねの全長

一般小学生

まとめ

【定義】 ばね自体の元の長さ(自然長)に、おもりを吊るすなどして伸びた長さを加えた全体の長さのことである。

まとめ

ばねの全長は「自然長 + 伸び」という式で算出される。フックの法則において、ばねの伸びは力に比例するが、全長は自然長という定数を含んでいるため、力に比例(正比例)するわけではない点に注意が必要である。

解説

ばねに関する物理の計算問題では、「ばねの伸び」と「ばねの全長」を混同しないことが重要である。ばねの伸びは、荷重によって変化した部分の長さのみを指すが、全長はばねそのものの本来の長さである「自然長」を含めた数値である。グラフを描写する場合、横軸に加えた力、縦軸にばねの全長をとると、直線は原点を通らず、縦軸の切片が自然長を示すことになる。計算問題においては、解答として求められているのが「自然長からの変位(伸び)」なのか、「ばね全体の長さ(全長)」なのかを正確に把握することが、ケアレスミスを防ぐ鍵となる。

小学生のみなさんへ

ばねの全長とは、なにもしていないときの「もともとの長さ」と、おもりをぶら下げて「のびた長さ」を、ぜんぶあわせた長さのことだよ。たとえば、もともとの長さが10cmのばねに、おもりをつけたら2cmのびたとするね。そのとき、ばね全体の長さ(全長)は10+2で12cmになるんだ。テストの問題では「のびた長さ」を答えるのか、「ぜんぶの長さ(全長)」を答えるのか、まちがえやすいからよく読むことが大切だよ。

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