基礎1-10 フックの法則

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中学の理科でも勉強したかもしれませんが、数式を用いた表し方など高校ならでわの内容もあります。今回は、フックの法則の関係式を覚えることを目標にしましょう。

フックの法則

あるばねに、同じ重さのおもりを吊り下げることを考えましょう。

おもりとばねの伸び

おもりの数を増やすほど、ばねの伸びは大きくなります。このとき、ばねの伸びとおもりの重さは比例の関係にありました。つまり、おもりを1個増やしたときのばねの伸びは一定なのです。

この関係が成り立つことを、フックの法則といいました。これを数式で表してみましょう。比例定数には、ばね定数\( k \)[N/m]を用います。

フックの法則

\begin{align}F = kx \end{align}

ただし、\(k\):ばね定数  ,  \(x\):ばねの伸び

この式が表しているのは、ばねの伸びが大きいほどばねに加わる力も大きいということです。始めのおもりをつるす例でいえば、おもりの重力が左辺の力\( F \)にあたります。

 

最後に

今回、フックの法則の式\(F=kx\)は覚えるように頑張りましょう。次回は、力の扱い方について勉強します。