• ベストアンサー

つるまきばね

つるまきばねのばね定数はどのように測定したらよいのでしょう?? またつるまきばねに蓄えられるエネルギーはどのような式になるのでしょう?? ご存知の方よろしくお願いします。

  • hipoo
  • お礼率40% (4/10)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.3

「回転ばね」のことでしょうか ... 。 線形の回転ばねですとそのばね定数は、単位回転角を与える(回転)モーメントで定義されます。非線形ですと、回転角毎に異なるモーメントが得られます。角度は「弧度法」で表します。 M=K theta でして、Mはモーメント、 K は、ばね定数です。このばね定数の単位はモーメントですから、見かけ上、エネルギーと同単位になります。 ばねに蓄えられるエネルギーは E=K (theta)^2/2 です。

hipoo
質問者

お礼

ありがとうございました。 これからもお世話になると思いますがよろしくお願いします。

その他の回答 (2)

noname#40706
noname#40706
回答No.2

追加 ばねのエネルギーは (1/2)kx^2  単位はJ(ジュール) です。

hipoo
質問者

補足

ありがとうございます。 質問の内容がいまいち分かりにくかったかもしれませんが、 つるまきバネとはねじりコイルバネ(洗濯ばさみに使われているもの)のことを聞きたかったです。  この場合のばね定数は角度で表されたりしないのでしょうか??

noname#40706
noname#40706
回答No.1

ばね定数とはばねを単位長さ(1cm、1mなど)のばすのに必要な力です。 具体的には、ばねをつり下げておいて、おもりをつけます。そのときのばねの伸びを物差しで測ればよい。 おもりの重さ(mキログラム)とばねの伸び(xメートル)を測定すると、ばね定数Kは、 K=m×9.8/x で計算できます。 単位はN/m  ニュートン毎メートル です。 あるいは K=m/x でもいいです。 このときは単位は kgw/m  キログラム重毎メートル またはkgf/m 同じ呼び方? です。 実用的にはkgw/m、kgf/m の方がわかりやすいでしょう。 1メートルのばすのに何kgのおもりをぶら下げたらよいかという意味ですから。

関連するQ&A

  • 力学的エネルギーの問題がわかりません

    「上端に質量の無視できるうすい板をつけたバネ定数kの軽いつるまきバネを床に立てて,板の上hの高さから質量mの小球を静かに落とした.小球は板に衝突後,板にくっついた.バネはどれだけ縮むか?ただし,重力加速度をgとする.」 という問題がわかりません. まず,最初に小球が持っている位置エネルギーはmgh.これが板に衝突する寸前の運動エネルギーになると思います. これがバネに蓄えられる位置エネルギー(kx^2/2)になるので kx^2/2=mgh 0<xより x= √(2mgh/k) だと思いました.しかし,答えは {mg+√(m^2g^2+2kmgh)}/k となっていました.どうすればこの答えになりますか?

  • 物理の問題です。

    つるまきばねに質量400gのおもりをつけると150mmになった。つぎに600gのおもりをつけたところ長さは170mmになった。このばねを150mmから200mmに引き延ばすのに必要な仕事を求めよ 解:0.319j ばね定数をkとすると k=(0.6-0.4)*9.8/(0.17-0.15)=98 PE=98/2*(0.2^2-0.15^2)=0.875 なぜこの考え方が間違っているのでしょうか? よろしくお願いします。

  • 高校物理、電磁気

    つるまきばねに電流を流すとばねは伸びるか縮むか? 答え:つるまきばねの隣り合う部分と同じ向きに電流が流れるので、引力が働くので、縮む と問題集にあるのですが、解説や図がこれ以上書かれていないので、よくわかりません。どういうことをいっているのでしょうか?

  • 力学的エネルギー

    力学的エネルギー (1)質量60kgの人が8.0m/sの速さで走っているとき、この人の運動エネルギーは何Jか。 (2)質量4.5kgの人が基準面からの高さ20mの所にいるとき、この人重力による位置エネルギーは何Jか。 (3)ばね定数400N/mのばねを0.30引き伸ばしたとき、このばねに蓄えられる弾性力による位置エネルギーはいくらか。 この問題解けないので どなたか回答お願いいたします。 また公式、途中式、答えができる方でお願いいたします♪

  • 防振ゴム、動ばね定数に関しての質問です。

    防振ゴム、動ばね定数に関しての質問です。 一般に防振ゴムの動ばね定数(動倍率)が低い方が振動低減できると聞きますが何故でしょうか? 動ばね定数が低い方が振動伝達率が低くなるのでしょうか?そのような相関式はありますか? また、防振とは入力源からの振動(エネルギー)を反射するようなことを文献でみましたが、 ゴムが振動を吸収するのではなく、反射することで振動伝達(特に強制振動)を低減させるのでしょうか?  宜しくお願いいたします。

  • バネの力学的エネルギーの問題なのですが

    明日テストなのですが、先生に質問しても解説してくれなかったので困ってます。 m[kg]のおもりをつるすとL[m]伸びるつるまきばねがある。 このおもりをつけたまま鉛直につるし、ばねを自然の長さにもどし、支えていた手を離す。 重力加速度をgとする。 (1)ばね定数はいくらか (2)ばねは自然長から最高いくら伸びるか (3)おもりの速さはどの位置で最も速くなるか お時間があれば答えてやってください。

  • 物理

    バネ定数がkのばねAを壁にこていし、その先にバネ定数2kのバネBをつないで力Fで引いた。このとき、バネAはバネBの何倍のエネルギーを蓄えているか。

  • 力学的エネルギー保存則

     私は高2のzerosikiです。  早速ですみませんが、教科書でこんな問題が出ました。    ばね定数kのばねの上端を固定し、下端に質量mのおもりを取り付けると、ばねは自然の長さからaだけ伸びてつりあった。この状態から、速さvでおもりを下向きにはじいたところ、ばねは更にxだけ伸びた。このときのaおよびxを、k、m、v、および重力加速度の大きさgのいずれかを用いて求めよ。  この問題を解くにあたって、運動エネルギー、重力による位置エネルギー、弾性力による位置エネルギー、この三つのエネルギーの力学的エネルギー保存則での関係をうまく式にできません。  急いでいます。だれか、できるだけわかりやすく教えてもらえないでしょうか?

  • この物理の問題の途中式を教えてください!

    次の問題の途中式を教えてください!! ばね定数が200N/mのばねがある。次の問に答えなさい。 (1)自然の長さからばねの伸びが0.80mのとき、弾性力による位置エネルギーは何Jか。   A.64J (2)自然の長さからのばねの伸びが0.80mから0.50mになったとき、弾性力による位置エネルギーは何Jだけ減少したか。 A.39J (3) (2)のとき、弾性力がした仕事は何Jか。 A.39J

  • バネの問題です。早急に解答確認(求

    水平な床の上につるまきばねを置き、一端を壁に固定し他端に質量5.0kgの小球をつけた。 ばねを自然の長さから0.10m押し縮めて、この状態から静かに放すと小球は動き始め、ばねの自然の長さ(伸び0)の点Oを過ぎてさらに伸びて、その後再び縮んで点Oを過ぎてこれ以降振動運動を繰り返した。 ばね定数を800N/mとし、摩擦や空気抵抗は考えない。 1、ばねが0.10mおし縮められた状態で、小球がばねから受ける力の大きさは何Nか、またばねに蓄えられた弾性エネルギーは何Jか >kx=800*0.1=80[N] >1/2kx^2=4[J] 2、ばねの伸びが0のとき、小球の速さv0は何m/sか >1/2mv^2 >v^2=2*4/0.50=16 >v=4[m/s] 3、ばねの伸びが0.08mのとき、小球の速さvは何m/sか >4-1/2k(0.08)^2=1.44 >v=√((2*1.44)/0.50)=2.4[m/s] >かなり不安です(特に3番)早急に確認をお願いします。