質問: 物理基礎ばねの伸びの問題なのですがどのように考えればいいのでしょうか、、 物理基礎ばねの伸びの問題なのですがどのように考えればいいのでしょうか、、
回答: >どのように考えればいいのでしょうか、、 上の「問1」でよいのでしょうか? もしバネが1個だったら分かりますか? 右に引っ張る力が 10 n ならば、ばねが縮まろうとする力は 10 n です。 この力で、バネの反対側の端は壁を 10 n の力で引っ張ります。 その結果で、 ・手でバネを右に引く力:10 n ・バネが手を引く力:10 n(左向き) であり、バネと壁の接続部では ・バネが壁を引く力:10 n(右向き) ・壁がバネを引く力:10 n(左向き) ということで各々がつり合います。 バネが2個であっても、 右に引っ張る力が 10 n ならば、バネの反対側の端は壁を 10 n の力で引っ張りるところはバネが何個でも同じです。それ以外の力は働いていないのですから。 ということで、バネが2個なら ・手でバネbを右に引く力:10 n ・バネbが手を引く力:10 n(左向き) であり、バネaとbの接続部では ・バネbがバネaを引く力:10 n(右向き) ・バネaがバネbを引く力:10 n(左向き) であり、バネと壁の接続部では ・バネaが壁を引く力:10 n(右向き) ・壁がバネaを引く力:10 n(左向き) ということで各々がつり合います。 つまり、バネaもバネbも、上のバネ1個のときと全く同じ動きをしています。 ということで、バネaもバネbも、それぞれ 10 n の力で引っ張られて 0.2 m 伸びます。 その結果で、2個のバネ合計で 0.4 m 伸びます。 選択肢では「1」。 その結果で、「バネa+バネb」の2個のバネを1個のバネとみなしたときには 「10 n の力で引っ張ると、0.4 m 伸びる」 ことになり、もとの1個のバネ定数の 1/2 になったことになります。 バネ1個のときどのように変わるのかを考えることがポイントです。