一般小学生
まとめ
- ばねの変形(伸びや縮み)の大きさが、加えた力の大きさに比例するという物理法則です。
- 公式「F=kx」で表され、グラフに描くと原点を通る直線(比例関係)になります。
- 17世紀の物理学者ロバート・フックによって提唱されました。
解説
フックの法則とは、弾性体に力を加えたときに生じる変形の大きさが、その力の大きさに比例するという決まりのことです。主にばねの性質を説明する際に用いられます。
ばねにおもりを吊るすと、おもりが重ければ重いほど、ばねは長く伸びます。このとき、おもりの重さを2倍、3倍にすると、ばねの伸びる長さも2倍、3倍になります。この関係を数式で表したものが「F=kx」です。ここでFは弾性力の大きさ、xは自然長(何もしていないときの長さ)からの伸びまたは縮み、kはばねの硬さを表す「ばね定数」を指します。ばね定数が大きいほど、そのばねは硬くて伸びにくいことを意味します。
小学生のみなさんへ
ばねにおもりをつるすと、ばねはのびます。このとき、おもりの重さを2倍、3倍にすると、ばねののびる長さも2倍、3倍になります。このように、力の大きさとばねののびが比例するという性質を「フックの法則」といいます。
理科のテストでは、グラフからばねののびを計算する問題がよく出ます。ばね全体の長さではなく、「もともとの長さからどれだけのびたか」を正しく読み取ることが大切です。また、ばねを横にならべてつなぐか、たてにつなぐかによってものび方が変わるので、図をよく見て考えるようにしましょう。
ルラスタコラム
フックの法則を見つけたロバート・フックは、顕微鏡を使って小さな世界を観察するのも得意でした。彼はコルクを観察して、小さな部屋のような形を見つけ、それを「細胞(セル)」と名付けた人でもあるんですよ。
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