力学 ばねを押した時に指にかかる力は？

力学でちょっと混乱したので、教えて頂きたいことがあります。
バネを指で押した時に指にかかる力を求めたいのですが、添付図のように
ばね定数k=2(N/cm)のばねを2cm押したときは弾性力は4Nになります。
この2cmを40Nの力で押した時と100Nで押した時では、指にかかる力は共に
弾性力だけの4Nでよいのでしょうか？
またばねが受ける力もこの反力の4Nでしょうか？
よろしくお願い致します。

No.3 回答者： tknakamuri 回答日時： 2017/08/03 22:46

作用と反作用は厳密に同じ大きさで逆むきです。

もしバネに質量が無いなら、暖簾に腕押しで、2cm押して
40Nの力はかけられません。4Nです。

バネにわずかでも質量があるなら可能です。
バネを40Nで押せば、バネは急速に加速度運動しながら縮み
弾性力を質量の加速度運動によって生じる力で補います。

No.2 回答者： yhr2 回答日時： 2017/08/03 20:42

No.1です。

「お礼」に書かれたことについて。

＞ばねに40Nのかけた時は、指に反力の40Nがかかってしまい押していけませんよね？

押せる押せないではなく、現実に「ばねに40Nのかけ」ているのだから、既に押しているのですよね？
押しておきながら、「押せないですよね？」と言われても、答えようがありませんよ。

＞指にかかるのはばねからの反作用の力（弾性力）4Nで

40N で押しているのだから、ばねは縮んでいて、その弾性力は 40N になっていますが？

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/08/03 16:10

＞この2cmを40Nの力で押した時と100Nで押した時では、指にかかる力は共に

弾性力だけの4Nでよいのでしょうか？
＞またばねが受ける力もこの反力の4Nでしょうか？

「40Nの力で押す」とか「100Nで押す」というのを普通に考えれば、「指がばねを40Nの力で押す」「指がばねを100Nの力で押す」という意味だと思うのですが、違うのですか？

「指がばねを40Nの力で押す」「指がばねを100Nの力で押す」ということであれば、指にかかる力は「40N」「100N」です。
それが、どうして「4N」なのですか？

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
壁を40N、100Nで押せば、壁も指も作用反作用で40N、100Nがかかりますが、
ばねに40Nのかけた時は、指に反力の40Nがかかってしまい押していけませんよね？
指にかかるのはばねからの反作用の力（弾性力）4Nで、ばねにはその力の反作用の4Nがかからないでしょうか？
ばねの弾性力が40Nになる20cmの時は、指にもばねにも40Nがかかると思いますが

お礼日時：2017/08/03 20:26