グラフのかたむき

一般小学生

まとめ

【定義】 おもりの重さとばねののびの関係を表すグラフにおける、直線の傾斜の度合い。一般に、縦軸を「ばねののび」、横軸を「おもりの重さ」とした場合、強いばねほど傾きは小さくなる。

フックの法則ばねの弾性

まとめ

グラフの傾きはばねの「伸びやすさ」を数値化したものである。強いばねは伸びにくいため傾きが小さく、弱いばねは伸びやすいため傾きが大きくなる。

解説

ばねに加える力とばねののびが比例するという「フックの法則」に基づくと、これらをグラフに表した際、原点を通る直線が得られる。この直線の傾きは、数学的には「縦軸の変化量 ÷ 横軸の変化量」で計算される。理科の学習において、横軸をおもりの重さ、縦軸をばねののびとしたとき、傾きは「単位荷重あたりののび」を表している。強い(硬い)ばねは、同じ重さの力を加えても変形量が少ないため、グラフの傾きはゆるやか(数値として小さい)になる。逆に、弱い(柔らかい)ばねは、わずかな力で大きく伸びるため、グラフは急な傾斜(数値として大きい)を描く。試験などでは、複数のばねのグラフを比較させ、どのばねが最も強いかを問う問題が頻出するため、傾きとばねの強さの関係を正しく理解しておくことが重要である。

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