物理
高校生
画像1枚目が問題で、2枚目がその解説です。解説に書き込んである疑問について教えてください。
60 ばねの連結■ 自然の長さが等しく,ばね定数がそれぞれ (1)
ki[N/m〕, k2 [N/m] の軽いつる巻きばね A,Bがある。重力加
速度の大きさを g [m/s²] とする。
(1) A, B の一端をいっしょにして天井に固定し、 他端もいっしょ
にして質量 m[kg]のおもりをつるすと, ばねは何 m 伸びる
か。
(2) (1)のとき, A,Bを1つのばねとみなすと, そのばね定数kmは何N/m か。
A
llllllll
m
B
Sheeeeeeeeeeeeeeeet
A
m
解答 (1) 図 a のように, ばねAとBは平行に天井とおもりを結
ぶので, その伸びxはともに等しい。 したがって, ばね
A,Bがおもりを引く弾性力の大きさは,フックの法則
「F=kx」より, それぞれ kix [N], k2x [N] となる。お
もりには図aのようにこの2力と重力 mg [N] がはた
らくので, つりあいの式は
kx+kx-mg = 0
[m]
よってx=
mg
k₁+k₂
○(2) kmを用いると「F=kx」より
なぜ2xではなく
xなのですか?
x=
mg
kt
A
これを(1)の結果と比較して k=k+k2 [N/m〕
Ellllll
k₁x
と表すことができる。
<2
llllll
B
k₂ x
W = mg
図 a
回答
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