
【小6理科/物理総復習】ばねの直列つなぎ・並列つなぎ|中学受験のツボ[理科編]
理科講師兼学習アドバイザーの山崎です。
今回は物理の総復習として、次の2点をまとめていきます。
- ばねを直列につないだ場合の力のつり合い
- ばねを並列につないだ場合の力のつり合い
ばねの問題が解けず、お子さんが苦労しているようであれば、これからお伝えする内容をぜひ参考にしてみてください。
力のつり合い
ある物体が静止している、あるいは一定の速度で動いているときは「物体にかかる力がつり合っている状態」とされ、こうした状態を可視化すると問題が解きやすくなります。
物体にかかる力を矢印で図示すると、次のとおりです。この図は、おもりの重さとばねの引く力がつり合っているため「静止している」という状態を表しています。
フックの法則
「【小6理科/運動と力】ばねが出てくる「力のつり合い」の勉強法」でも紹介しましたが、フックの法則とは、ばねに加わる力が2倍、3倍……になると、ばねの伸びや縮みも2倍、3倍……になる、という法則でしたね。
ここで重要なのは「ばねの長さ」ではなく、「伸び」と「加わる力」が比例しているということです。
ばねの直列つなぎ・並列つなぎ
力のつり合いとフックの法則について、具体的な数値をもとに考えていきましょう。
1本のばねにおもりをつるし、下の表のようにばねが伸びたものとします(この記事内では、すべて同じばねを使って解説します)。
たとえば下の図であれば、おもりが20gなので2cm伸びる、ということです。
ばねの直列つなぎ
力のつり合いとフックの法則をもとに、まずは「ばねの直列つなぎ」について見ていきましょう。
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