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一見すると,\ 両側におもりがある図2のばねの伸びは図1の2倍になりそうである. 両端におもりがぶら下がった状態だとイメージしにくいので、左端はおもりの代わりに頑丈なポールがあり、糸がつながっていると仮定します。 この状態において、ばねの右端に着目してみます。 下向きには重力\(mg\)がはたらいていますね。 図のように、質量\(m\)のおもりをつり下げると\(l\)だけ伸びるばねがあります。このばねの両側に糸を付け、さらにその先に、なめらかな滑車を通して質量\(m\)のおもりを取り付けてみます。なお、重力加速度は\(g\)とします。このとき、ばねは全体でどれだけ伸びるでしょうか？--------------------------ばねを\(l\)だけ伸ばすおもりが両端にぶら下がっているから、全体の伸びは\(2l\)だ。もしかすると、このようにイメージされたでしょうか？正解はもしも間違えた方は、以下の説明を読んでみてください。両端におもりがぶら下がった状態だとイメージしにくいので、左端はおもりの代わりに頑丈なポールがあり、糸がつながっていると仮定します。この状態において、ばねの右端に着目してみます。下向きには重力\(mg\)がはたらいていますね。これは、天井に鉛直につるされたばねの下に、質量\(m\)のおもりがぶら下がっている状況と全く同じです。ポールが、天井に該当します。そしてこの場合、初めの条件よりばねは\(l\)だけ伸びています。また、糸とばね、そしてポールは全てつながっていますので、左端の「糸がポールを引っ張る力」も\(mg\)です。鉛直につるされたばねの場合だと、ここに該当します。つまり、右端に加わった力\(mg\)によって、最終的にポールにも右向きに\(mg\)の力が加わっています。そして、ポールは同じ力\(mg\)で、糸を左向きに引っ張り返しています(作用・反作用の法則)。なお、状況は何も変わっていないので、ばねの伸びは\(l\)のままです。以上のことから、右端のおもりにはたらく力と、ポールが糸を低く力は同じです。\(mg\)とは、そもそも質量\(m\)のおもりにはたらく重力なので、ポールの代わりに質量\(m\)のおもりをつり下げても全く同じです。初めの状況になりましたね。結局この状況も、天井に鉛直につるされたばねの下に質量\(m\)のおもりがぶら下がっている状況と意味は同じ、ということです。したがって、ばねの伸びは--------------------------もしも、左端につり下げるおもりの質量が\(\frac{m}{2}\)だったらどうなるでしょう？この場合、力のつり合いが保たれないので、全体が右に移動してしまいます。両端のおもりは、ばねを両端からそれぞれ\(l\)だけ伸ばしているのではなく、片端のおもりにはたらく力によって移動しないよう、支える役割を担っているのです。 質量 m のおもりを鉛直につるすとき、l だけ伸びる軽いばねがある。このばねの両端にそれぞれ質量 \(\large{\frac{m}{2}}\) のおもりを図1のようにつなぐ。このとき、ばねの伸びはどうなるか。次の①～⑤のうちから正しいものを一つ選べ。 図 【高校物理】単振動の問題を解くコツ！ばねを二つ使った例題で解説！ どうも！ ぽんずの心理です！. ばねの弾性力の大きさはばねの自然長からの伸びに比例 していますね。 このことを、イギリスの物理学者ロバート・フックさんにちなんで『 フックの法則 』と言いますよ。 ばねの伸びの長さ x [m]と弾性力の大きさ F [N](力を表す”force”の頭文字)の関係は、 そもそもばねの伸びがxであるとき,\ {ばねの両端に弾性力kxがはたらく}. しかし,\ 2つの構図におけるばねの伸びは同じなのである. 今回は、高校物理の単振動の問題を解くコツと実際に例題を用いてそのコツを具体的に紹介したいと思 … 図3 弾性力とばねの伸びのグラフ . ¦ã« #ã»ã³ã¿ã¼98æ¬è©¦ã天äºï¼æï¼ã®æ質ãã³ã³ã¯ãªã¼ããªãã°ã³ã³ã¯ãªã¼ãã®ååãã¡ããæ質ãæ¨ãªãã°æ¨ã®ååãã¡ããä¸çæ¸å½åçºãã¦ããããè½ã¡ãªãã®ã§ããä½ç¨åä½ç¨ã®æ³åã§ããï¼åå¦è
ã®æ¹ã§ãã®ãã¨ãç解ãã¦ãªã人ã¯å¤ãã§ããç©çã®åºæ¬ã§ããæ ¹æ¬åçã§ããï¼ã¤ã¾ãã伸ã³ã¯ \(\large{\frac{l}{2}}\) ã§ãããçã㯠物理学 - 答えが付いていない問題だったので、わかりません・・・・ バネの両端に質量のmの小物体が付いていて床に置いています（下図）。 ～～～～～～～～～～～～～～～ 床は摩擦なく …