学習 連載 中学受験のツボ[理科編]

【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]

専門家・プロ
2022年11月12日 山崎翔平

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保護者向けに中学受験の4教科のツボを解説。 理科編伊丹龍義先生山崎翔平先生ヤジマ先生が担当します。
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国語算数社会

理科講師兼学習アドバイザーの山﨑です。

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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山崎翔平
この記事の著者
山崎翔平 専門家・プロ

SRP教育研究所 学習アドバイザー。(株)amici 学習アドバイザー。元アオイゼミ講師。首都圏および九州の学習塾などで理科の指導をする傍ら、学習アドバイザーとして、学習方法や学習習慣づけの指導も行っている。 高校受験、中高一貫校、大学受験、医学部受験も担当とし、小学校範囲にとどまらない、小中高一貫指導を得意とする。 「なぜ」を大切にし、身のまわりの現象を「ひもとき」体系的に指導し、楽しくなきゃ勉強ではない、続けることが大事だというのがモットー。