ばねを自然長からxだけ伸ばしたときに働く力Fは、
F=kx
と表わされる。
式の中のkはばね定数といい、ばねの固さを示す定数である。
たとえば、kの値が大きいと、同じ長さ分だけ伸ばしたときに、
働く力は大きくなる。つまり、ばねがより固い、ということ。
kが大きい→ばねが固い
kが小さい→ばねがやわらかい
また、ばね定数がk1とk2の2つのばねを接続したとき、
ばねを合成したときの合成ばね定数をKとすると、
直列接続では、
1/K = 1/k1 + 1/k2
となる。
並列接続では、
K = k1 + k2
である。
両端固定の場合は、並列接続と同じく、
合成ばね定数は、
K = k1 + k2
となる。
また、逆に一本のばねをいくつかに分けたときを考えると、
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F=kx
と表わされる。
式の中のkはばね定数といい、ばねの固さを示す定数である。
たとえば、kの値が大きいと、同じ長さ分だけ伸ばしたときに、
働く力は大きくなる。つまり、ばねがより固い、ということ。
kが大きい→ばねが固い
kが小さい→ばねがやわらかい
また、ばね定数がk1とk2の2つのばねを接続したとき、
ばねを合成したときの合成ばね定数をKとすると、
直列接続では、
1/K = 1/k1 + 1/k2
となる。
並列接続では、
K = k1 + k2
である。
両端固定の場合は、並列接続と同じく、
合成ばね定数は、
K = k1 + k2
となる。
また、逆に一本のばねをいくつかに分けたときを考えると、
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例えば、1本のばねを2等分したとき、
2等分されたばねのばね定数は2倍となる。
ばね定数がkの1本のばねを2等分にすると、
ばね定数が2kになるということ。
では、2等分にされたばねを直列接続して
1本のばねに戻すと、
1/2k+1/2k=1/k
となり、ばね定数kに戻ります。
また、1本のばねを3等分したとき、
3等分されたばねのばね定数は3倍となる。
つまり、簡単にいうと、
ばね定数kは、ばねの長さLに反比例する。
k ∝ 1/L
この関係は、模試でも決まって狙われる。
大切なので是非覚えておこう!!
2等分されたばねのばね定数は2倍となる。
ばね定数がkの1本のばねを2等分にすると、
ばね定数が2kになるということ。
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1本のばねに戻すと、
1/2k+1/2k=1/k
となり、ばね定数kに戻ります。
また、1本のばねを3等分したとき、
3等分されたばねのばね定数は3倍となる。
つまり、簡単にいうと、
ばね定数kは、ばねの長さLに反比例する。
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