物理基礎ばねの伸びの問題なのですがどのように考えればいいのでしょうか、、

物理基礎ばねの伸びの問題なのですがどのように考えればいいのでしょうか、、

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2021/09/19 23:04

＞どのように考えればいいのでしょうか、、

上の「問１」でよいのでしょうか？

もしバネが１個だったら分かりますか？
右に引っ張る力が 10 N ならば、ばねが縮まろうとする力は 10 N です。
この力で、バネの反対側の端は壁を 10 N の力で引っ張ります。
その結果で、
・手でバネを右に引く力：10 N
・バネが手を引く力：10 N（左向き）
であり、バネと壁の接続部では
・バネが壁を引く力：10 N（右向き）
・壁がバネを引く力：10 N（左向き）
ということで各々がつり合います。

バネが２個であっても、
右に引っ張る力が 10 N ならば、バネの反対側の端は壁を 10 N の力で引っ張りるところはバネが何個でも同じです。それ以外の力は働いていないのですから。
ということで、バネが２個なら
・手でバネＢを右に引く力：10 N
・バネＢが手を引く力：10 N（左向き）
であり、バネＡとＢの接続部では
・バネＢがバネＡを引く力：10 N（右向き）
・バネＡがバネＢを引く力：10 N（左向き）
であり、バネと壁の接続部では
・バネＡが壁を引く力：10 N（右向き）
・壁がバネＡを引く力：10 N（左向き）
ということで各々がつり合います。

つまり、バネＡもバネＢも、上のバネ１個のときと全く同じ動きをしています。
ということで、バネＡもバネＢも、それぞれ 10 N の力で引っ張られて 0.2 m 伸びます。
その結果で、２個のバネ合計で 0.4 m 伸びます。

選択肢では「１」。

その結果で、「バネＡ＋バネＢ」の２個のバネを１個のバネとみなしたときには
「10 N の力で引っ張ると、0.4 m 伸びる」
ことになり、もとの１個のバネ定数の 1/2 になったことになります。

バネ１個のときどのように変わるのかを考えることがポイントです。