弾性力（フックの法則）

質問

1m伸ばすのに2,0kgw/mの力が必要なばねがある、３m伸ばすのにどのくらいの力が必要か弾性力を求めよの問題で答えは3*2,0=6,0　kgwになりました。
これは弾性力を求める問題なのになぜ引っ張る力を求めているのかが疑問です。　弾性力と引っ張る力というのは等しいのですか？分からないので教えてください。

回答No.3

k_riv · ベストアンサー

バネを手で持って引っ張ると，伸びますが，手をはなすと，元の長さに戻ります。

＞1m伸ばすのに2,0kgw/m(?)の力が必要なばねがある
（力=2,0kgw　，バネ常数=2.0kgw/m　どちらかな・・・）

というのは，多分，あるバネに2.0kgwの力を加えると，1m伸びた位置で，引張る力とバネを元の長さに戻そうとする力が「釣り合う」と言う意味でしょうか。「釣り合う」というのは，引っ張る力と元の長さに戻そうとする力が等しくなって，バネが伸びたままの状態で，動かなくなると言う意味ですね。式で書くと，

引っ張る力（F)　=　元の長さに戻そうとする力（K*δ）
F=K*δ

つまり，フックの法則です。この時の元に戻そうとする力（K*δ）が，弾性力です。
この時の，（K)は，「そのバネ」の伸びに対する復元力に関する性質で，引っ張る力が変化しても一定の値を持ちます。この場合，F=K*δを変形して

K=F/δ=（2.0kgw）/(1m)=2.0kgw/m

となります。この（K)は物理的にはバネ定数と言いますが，数学的には引っ張る力と伸びの比例定数です。
そこで，

＞３m伸ばすのにどのくらいの力が必要か弾性力を求めよ

δ=3mを代入すると，

F=K*δ=(2.0kgw/m)*(3m)=6.0kgw

フックの法則の「式の意味」を良く考えてみれば，「引張力＝弾性力」の意味が理解できると思います。

以上，理解のヒントになれば幸いです。

お礼

理解できました。詳しい説明有難うございました。

回答No.2

shinyu

弾性力と引っ張る力が「作用・反作用」の関係だから等しくなる．

お礼

有難うございました

回答No.1

ojisan7

（引っ張る力）＝（引き戻そうとする力）
の関係があるからです。この場合、弾性力は、「引き戻そうとする力」ですよね。

お礼

理解できました。説明有難うございました