💡 ヒント:弾性力(ばね定数の測定)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

ばねに何種類かのおもりをつるして、それぞれの伸び(または力)を測定する実験的な状況。「データ表 → ばね定数 \(k\) を求める」または「ばね定数からデータを予測する」流れの問題です。

フックの法則 \(F = kx\) は力 \(F\) と伸び \(x\) の比例関係。グラフにすれば原点を通る直線で、その傾きがばね定数 \(k\)。

✏️ 求めるもの

表またはグラフから読み取るばね定数 \(k\)、そして対応する伸び・力の関係。

🔬 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. 表からデータ点を選ぶ:1 つの \((x, F)\) のペアを選ぶ。または \((x, mg)\) で計算
  2. ばね定数を計算:\(k = F/x\)(単位に注意)
  3. 他のデータでも検算:別のペアで計算しても同じ \(k\) になるはず(フックの法則の確認)
  4. 外挿・内挿:表にない値を求めるときも \(F = kx\) で計算
注意

「ばねの長さ」と「ばねの伸び」を混同しないこと。表に「ばねの長さ」が書かれていれば、自然長を引いて伸びに直してから \(k = F/x\) を計算する。