弾性力

今回はばねを扱います! まず復習です。

 

物理における「力」とは,

① 物体を変形させる原因となるもの

② 物体の運動状態を変化させる原因となるもの

 でした。 

そして,①は複雑になるので,高校物理では②の意味で力を扱うことが多い,という話を以前しました。

 

しかし! ばねはその唯一の例外となります!!

ばねの変形はただ伸び縮みするだけなので,これなら高校生でも簡単に扱えそうですよね♪

 

 

ばねの性質と弾性力

ばねは誰しも一度は触ったことがあると思います。

ばねの特徴は何と言っても,「伸ばすと縮もうとするし,縮めれば伸びようとする」ことです。

つまり,「変形させると元に戻ろうとする力がはたらく」ということです!

この元に戻ろうとする力のことを「弾性力」といいます。

 

大事なのは,ばねの弾性力は一定ではないということです。

ばねを触ったことがあれば容易に想像できると思いますが,ばねは伸ばせば伸ばすほど(あるいは縮めれば縮めるほど),より強く元に戻ろうとします。

  

ばねの変形量と弾性力の大きさの間には,「フックの法則」と呼ばれる関係があります。

ばねを含む問題を解く上で基本となる法則なので,まとめておきましょう!

 

 

今回のまとめノート

f:id:ph-km86-ma:20180422125030p:plain

ばね定数 k は比例定数ですが,物理的に意味づけしてみましょう。

F = kx で,x = 1mとすると,k = Fとなります。

つまりばね定数とは,そのばねを1m伸ばしたときに,どれぐらいの力で戻ろうとするかを表す量です。

k が大きいほど,より強く元に戻ろうとするので,k はばねの硬さを表すことになります!

 

ばねが含まれる問題はよく出題されるので,フックの法則はしっかりマスターしておきましょう!

 

次回予告

次回からは摩擦力についてです!

www.yukimura-physics.com