ばねばかりの原理について

質問

ばねばかりの原理についてわかりやすく教えてください。
Ｆ＝ＭＧとかＦ＝－ＫＸとかだと思います。

※Ｆは単位Ｎ
　Ｍは質量
　Ｇは重力加速度
　Ｋはばね定数
　Ｘはばねが伸びた長さ

回答No.1

Skynetwork

どこまで理解されているか分かりませんが、運動方程式というのは
使えますか？
Ma = F　というやつです。a は加速度と呼ばれていて、物体の速度が変化する割合
を表しています。

速度というのは理解しやすいと思います。X1 地点での時間を T1 、
X2 地点での時間をT2 とすると、平均速度は

(X2 - X1)/(T2 - T2)

になります。T2 を T1 に限りなく近づけていくと、T1 という時間での
速度V1 が求まります。同じことをすれば T2 という時間での速度V2 が
求まります。

加速度というのは、上の話の X1 , X2 にあたる量として速度を使うのです。
つまり、加速度は

(V2 - V1)/(T2 - T1)

のことであり、上と同じ操作、T2 を T1 に限りなく近づけると
T1 時間での加速度 A1 が求まります。
重さM、加速度a、力 F により運動方程式

Ma = F

が導かれるのですが、なぜ、どうしてこの式が正しいのか？
それは実験をしてみて調査しなければなりません。頭の中だけでは
正しさなんて導けませんよ！
＃そもそもこの式は質量（慣性質量）を定義しているとも読み取れるので、
＃最初のうちは、神様（ニュートン）が与えてくれた式という理解で
＃いいと思います。

これを使うと下向きを正にとれば、

M a = MG - KX

いま、釣り合っているとすると、速度は０です。当たり前ですが
加速度も　a = 0 　となりますから、

MG = KX

となり、X = MG / K ということで、重さと X は比例することになります。
よって、ばねが伸びただけの長さを測れば、重さが導けるということになります。

もし分からなかったら、何を理解しているのかを書いてくださいね。