一般小学生
まとめ
- ばねに加える力（おもりの重さ）と、ばねののびの関係をグラフ化した際の直線の傾斜度合い。
- 横軸を荷重、縦軸をのびとした場合、傾きは「単位荷重あたりののび（のびやすさ）」を意味する。
- ばねの弾性が強い（硬い）ほどグラフの傾きは小さくなり、弱い（柔らかい）ほど傾きは大きくなる。
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ます。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」で計算されます。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」を表しています。
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）になります。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）を描きます。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す。
小学生のみなさんへ
ばねにおもりをつるすと、おもりが重くなるほどばねは長くのびます。このようすをグラフにかくと、まっすぐなななめの線になります。この線の「傾き」に注目すると、ばねの強さがわかります。
かたむきがゆるやかなグラフは、おもりを重くしてもあまりのびない「強いばね」を表しています。反対に、かたむきが急なグラフは、少しのおもりでよくのびる「弱いばね」を表しています。テストでは、いくつかのばねのグラフをくらべて「どれが一番強いばねですか？」と聞かれることがあるので、かたむきが小さいほうが強い、とおぼえておきましょう。
ルラスタコラム
ばねを半分に切ると、じつは「強いばね」に変身します。もとのばねと同じだけ伸ばすには、2倍の力が必要になるのです。身近なところでは、ボールペンの中にある小さなばねも、短く切ると指でおすのが大変になりますよ。
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