中学理科「フックの法則」

中学理科「フックの法則」についてまとめてます。

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フックの法則

フックの法則(中学理科)
フックの法則は、「ばねを引く力の大きさとばねののびは比例する」という法則です。ばねを引く力の大きさをf、ばねの自然長からののびをxとすると、フックの法則は、=kx (f:ばねを引くカの大きさ、x:ばねののび、R:比例定数) と表せる。等式変形(式を変形すると)、「弾性定数」または「ばね定数」とよばれる量である。(k=f/x)

式からわかるように、kは単位長さだけばねをのばすのに必要な力の大きさを表している。したがってkの値の大きなばねは、のばすのに大きな力を要することになので、「のばしにくいばね」、あるいは、「かたいばね」ということになる。Kの単位は、N/mやkg重/mなどである。このようなばねの性質を利用して力の大きさを調べる道具に、ばねばかりがある。

ばねのグラフ

力の大きさとばねののびの関係を調べる。

<手順>

  1. ばねに分銅をつり下げ、のびを読みとります。
  2. 分銅をふやして、同じように読みとります。

<結果>

分銅の質量(g)020406080100
力の大きさ(N)00.20.40.60.81
ばねののび(cm)00.92.03.14.15.0

グラフを書くと原点を通る直線になります。つまり比例します。

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