「たわみ」の物理単位のうち、長さの変化を表す単位を何と言うの?
ばねの変形のことや変形量のことを「たわみ」と呼ぶ。
たわみの物理単位には、変位(長さの変化)と回転角(ねじり角や曲げ角の変化)の2種類がある。
長さが変化することを利用する圧縮コイルばねでは、たわみの単位は変位で表される。
棒のねじり角度が変化することを利用するトーションバーでは、たわみの単位は回転角(ねじり角)である。
たわみの物理量に対応して、たわみを起こす負荷にもいくつかの種類が考えられる。
変位であれば荷重(純粋な力)であり、ねじり角であればねじりモーメントが考えられる。
実際のばねでは、変位や回転変形が組み合わさった複雑なたわみを起こすものもある。
このような荷重とたわみがある一定関係を持っていることが、ばねが持つ基本的性質や機能の一つともいえる。
ばねが示す荷重とたわみの関係のことを「ばね特性」「荷重-たわみ特性」「荷重特性」などと呼ぶ。
最もよく利用されるばねのばね特性は、線形であることが多い。
線形とはたわみが荷重に比例して増減するということで、ばねに10kgの重りを吊るすとばねが1cm伸び、20kgの重りを吊るすと2cm伸びるという具合である。
この関係は「フックの法則」としても知られる。