床に固定

床に固定

ばねや弾性体の一端を動かない面に設置し、外力が加わってもその位置が変化しない状態にすること

解説

物理学の実験や問題演習において「床に固定」とは、物体の一端を基準点として動かないように固定することを指します。例えば、ばねを床に固定しておもりを載せた場合、ばねにはおもりの重力による下向きの力が加わりますが、同時に床からは上向きの「垂直抗力」が働きます。この二つの力がつり合うことで、ばねは安定した状態で縮んだり伸びたりすることが可能になります。

この固定状態は、フックの法則（F=kx）を適用する際の絶対的な前提条件となります。もし固定端が動いてしまうと、加えられた力がすべて弾性エネルギーの蓄積（伸びや縮み）に変換されず、正確な測定や計算が困難になります。複数のばねを連結したり、滑車を用いたりする複雑な系においても、どの点が「固定」されているかを把握することが、力のつり合いを解く第一歩となります。