質問: 中学3の理科(ばねの問題) 中学3の理科(ばねの問題) ばねを両側から1nの力で引張ったときの説明です。 (実際は,ばねを横に寝せて100gの物体を、左右からぶら下げるという問題の説明の一部です。) 参考書による説明だとばねを両側から1nの力で引張ると、『バネを引っ張る力は1nであって,1+1=2nではない。』また、『バネの弾性力も,1nであって,1+1=2nではない。』となっています。 力のつり合いによる静止は理解できても1nが頭に入ってきません。 説明お願いします。
回答: 私の説明が分かりやすいかはわかりませんが、参考までに。 まず、引っ張るとはなんでしょ? バネの弾性力を考えるときに、バネの重さや机との摩擦力は考えられていませんよね。 現実であるケースだと、重さのないバネはあり得ないし、重さのあるバネを摩擦のある机の上に置くわけですから、バネの片方を引っ張ってバネを動かそうとすると、摩擦力が働きます。 バネを人間(あなた)に置き換えてみると、重さもあれば、地面と足の裏で摩擦があります。 両腕を一直線に広げたところをイメージしてください。片方の手を引っ張られたらあたなは引っ張られたとわかりますね。 力が強ければあなたは倒れたり動いたりします。 そこで、あなたの重さがなかったり、地面との摩擦がない時にあなたの片手を引っ張られたとしたら、引っ張られた力は感じないと思いませんか? バネの弾性力だけの話をしているので、問題はこの状態なんです。 あなたの両腕を反対方向に引っ張られたとしたら、引っ張られたとわかりますね。 バネが弾性力を持つには両端に反対方向の力が加わる事が前提なんです。 だから、バネの片方を固定すれば固定した側にも引っ張る力が働くわけです。 どちらも固定されていなければ、両方に同じ力で引っ張るとバネが伸びます。 どちらも引っ張って、片方の力が強ければバネは移動します。 と言うところで、イメージ出来ると良いですね。 大体、前提となる条件についての説明がないから分かりづらいんですよね。 内容を簡単にするために、現実とはかけ離れた理想的な状態の話をしているんだなと、現実と何が違うのかを考えるとわかると思います。