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とりあえず、弾性力について
弾性力とは、簡単にいえば、バネが元に戻ろうとする力です。
例えばバネに力を加えて縮めたとします。その後、力を加えるのをやめると、バネはどうなりますか？
元に戻りますよね。
また、例えばバネに力を加えて伸ばしたとします。その後、力を加えるのをやめると、バネはどうなりますか？
元に戻りますよね。
このように、バネには、元に戻ろうとする性質がありますよね。
で、このバネが元に戻ろうとする力を弾性力といいます。
この弾性力は、バネが縮められた瞬間から、もしくは、伸ばされた瞬間から生じます。
この力の向きですが、元に戻るために必要な方向に働きます。
そもそも、縮められた、もしくは、伸ばされたバネは弾性力があるから元に戻るのです。
※何も力がないのに元に戻ったら変ですよね。
力が加わっているから動くし、変化するのです。
で、この弾性力に関してですが、式で表すと、弾性力=バネ定数×縮められたもしくは、伸ばされた長さ
というように表されるようです(一般的にはF=kxと書かれます)。
バネ定数はバネによって決まっている値です。
F=kxが意味するのは、
バネは縮められれば縮められるほど(xが大きくなればなるほど)、弾性力Fが大きくなる
バネは伸ばされれば伸ばされるほど(xが大きくなればなるほど)、弾性力Fが大きくなる
ということです。
すなわち、バネは縮められるほど、もしくは、伸ばされるほど、元に戻ろうとする力が大きくなる、ということです。
これは、実感できますよね。
バネを伸ばせば伸ばすほど、だんだん大きな力が必要になりませんか？
バネを縮めれば縮めるほど、だんだん大きな力が必要になりませんか？
これは、伸ばせば伸ばすほど、縮めれば縮めるほど、バネは元に戻ろうとするから、大きな力が必要になるのです。
バネが元に戻ろうとするのに、反発して人間が伸ばしたり縮めたりしているから。
＞解答の右側のビーカーではなぜガラス球が点線なのですか？
別に点線で書かなくてもいいですよ。
左側の図は、ガラス球に働く力を書いているからガラス球を実線で
右側の図は、ガラス球に働く力ではなく台はかりに働く力を書いているからガラス球は点線で書いてあります
回答ありがとうございます。
例や、図を使って沢山教えていただき助かります🙇
弾性力すごく理解出来ました！！
確かにバネは元に戻ろうとしていきますね！
質問すみません。
右の図では台に働く力なのになぜ弾性力だけは働くのですか？？
お時間あるときによろしくお願いします🙇
右側の図で働いているのは、垂直抗力、水の重力、浮力の反作用です。
弾性力は働いてませんよ
そうなんですね！！
これですごく分かりました😃
沢山質問に答えて頂きありがとうございました。
(2)に関してですが、力学の最初で、作用反作用について学習したと思いますが、理解できてますか？
作用反作用とは、簡単にいえば、押されたら押し返す、みたいな関係です。
作用反作用のない力はありませんよ。
画像は弾性力の図です。