💡 ヒント:弾性力(フックの法則)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

ばねに物体をつるすと、ばねは自然長から伸び、ばねは「元に戻ろうとする力」(弾性力)で物体を上向きに引っぱります。物体が静止しているなら、弾性力と重力がつりあっています。

フックの法則:弾性力の大きさはばねの伸び(縮み)に比例する。比例定数がばね定数 \(k\)。「2 倍伸ばすには 2 倍の力」という素直な関係です。

✏️ 求めるもの

(1) ばね定数 \(k\)
(2) ばねの伸び \(x\) や、つるすおもりの質量など、関連する量。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 力の図示:物体には重力 \(mg\)(下向き)と弾性力 \(F\)(上向き)の 2 力
  2. つりあいの式:\(F = mg\) より弾性力の大きさがわかる
  3. フックの法則を使う:\(F = kx\) より、未知量を求める(\(k = F/x\) または \(x = F/k\))
  4. 単位の確認:cm を m に直すなど、単位をそろえてから計算する
注意

「ばねの長さ」と「ばねの伸び」は別物。フックの法則の \(x\) は自然長からの伸び(または縮み)であって、ばねの全長ではない。図で自然長と伸びの位置をしっかり区別しよう。