バネ の 法則。 東大生の分かりやすい物理学講座:バネの問題のフックの法則とは?

弾性力の原則は「フックの法則」|バネが生む力を理解しよう

バネ の 法則

ロバート・フックという人をご存知ですか?一応、歴史に名を残す大科学者なのですが、同時代の大科学者アイザック・ニュートンの陰に隠れてあまり知られていないようです。 彼の名声は、 顕微鏡の発明でも良く知られています。 フックは「ミクログラフィア」を1665年に出版しました。 その中には顕微鏡で観察した昆虫などが驚くほど精密な図で描かれています。 最初にあげたのみの絵はフック自身によるものです。 その精緻さに驚きますね。 また彼は、レオナルドダヴィンチに並び称されるほどの人物で、その興味は物理学、生物学、天文学、建築学など多岐にわたりました。 ところが、どうしたわけか彼はその業績ほどに有名とはいえない一面があります。 その理由にニュートンとの確執があったのでは?というのは科学史において有名な話です。 フックと確執のあったニュートンがその権力を使って、フックの業績はおろか肖像画までも葬り去ったのでは?といわれています。 そのためかどうかはわかりませんが、フックの肖像画は現在ではほとんど残されていないようです。 まあ、この科学者の名前を冠したフックの法則は中学校でも扱うので、みなさん一度は目にあるいは耳にしたことがあると思います。 もちろん高等学校物理でも習いますね。

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弾性力の原則は「フックの法則」|バネが生む力を理解しよう

バネ の 法則

ロバート・フックという人をご存知ですか?一応、歴史に名を残す大科学者なのですが、同時代の大科学者アイザック・ニュートンの陰に隠れてあまり知られていないようです。 彼の名声は、 顕微鏡の発明でも良く知られています。 フックは「ミクログラフィア」を1665年に出版しました。 その中には顕微鏡で観察した昆虫などが驚くほど精密な図で描かれています。 最初にあげたのみの絵はフック自身によるものです。 その精緻さに驚きますね。 また彼は、レオナルドダヴィンチに並び称されるほどの人物で、その興味は物理学、生物学、天文学、建築学など多岐にわたりました。 ところが、どうしたわけか彼はその業績ほどに有名とはいえない一面があります。 その理由にニュートンとの確執があったのでは?というのは科学史において有名な話です。 フックと確執のあったニュートンがその権力を使って、フックの業績はおろか肖像画までも葬り去ったのでは?といわれています。 そのためかどうかはわかりませんが、フックの肖像画は現在ではほとんど残されていないようです。 まあ、この科学者の名前を冠したフックの法則は中学校でも扱うので、みなさん一度は目にあるいは耳にしたことがあると思います。 もちろん高等学校物理でも習いますね。

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【中学理科】3分でわかる!フックの法則とは?〜実践的な問題の解き方まで〜

バネ の 法則

ばねを引っ張るとどのように伸びるか? 答えは3.になります。 すなわち、外部からはたらく力は材料の各部に均一にはたらくのです。 それでは、同じばねで一端を壁に固定して、同じく他端をゆっくりと引っ張ってばねを伸ばしたときはどうでしょうか。 この場合もばねはすべての部分が均一に伸びます。 ばねを引っ張る力を一定として考えるため、10Nのおもりをつるすことを考えます。 ばねは右側から10Nで引っ張られていますが、同時に壁からも10Nで引っ張られています。 この2つの力がつり合っているため、ばねは停止しているのです。 1mとなります。 F=kxより、10=100x、よってx=0. 1m 次に同じばねを用いて、両端に10Nのおもりをつるしたとき、ばねはどのくらい伸びるでしょうか。 ばねには両側からおもりによって引っ張られており静止しているため、両側から10Nで引っ張られていることになります。 よって、フックの法則に代入する数値は、ばねの一端を壁に固定した場合と同じになります。 このように力は必ず対になって作用するのです。 すなわち、引っ張ると引っ張り返され、押すと押し返されます。 これを作用・反作用の法則といいます。 このことは、ばねだけでなく、金属に弾性範囲内で引張荷重を加えた場合にも同じく成り立ちますが、ばねの場合は比較的小さな力で変形を見ることができるので、特に実感できると思います。 さらに、「同じばねを直列に接続すると全体のばね定数は半分になること」や、「同じばねを並列に接続すると全体のばね定数が2倍になること」なども導かれます。

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