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合成ばね定数について

2本のばね(ばね定数K1、K2)がサンドイッチ状になっているとき、 2本のばねの合成ばね定数Ktが Kt=(K1+K2) で表されるのは、例えばK1のばねがX縮むとK2のばねがXのびるから、 フックの法則により、こうなるということなんでしょうか? サンドイッチ状の合成ばね定数というのが、イメージしにくく困っています。 ちなみに、 ―WWWWWW―〇―WWWWWWー 〇・・・小球 WWWW・・・ばね とします。

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  • stomachman
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回答No.1

重り(小球)の変位が小さくて、また、左右にあるばねがそれぞれ引っ張られた状態になっている、という状態ならば、フックの法則が有効である範囲内であると仮定して良いでしょう。右のバネのバネ定数をKR、左のをKLとします。  重りの変位をx(正なら右、負なら左)とし、釣り合った状態のときをx=0であると定義すると、重りの位置をxに動かしたとき、左右のバネから受ける力はそれぞれ FL = -KL x, FR = KR x ですから、合わせて F = FL+FR = (KR - KL) x という力を受けます。従って、K = (KR - KL) というバネ定数を持っているばね1本と同じ効果があるわけです。これがご質問の「合成ばね定数」でしょう。

その他の回答 (1)

  • stomachman
  • ベストアンサー率57% (1014/1775)
回答No.2

Stomachmanまちがえてしまいました。 F = FR-FL ですから K = (KR+KL)が正解です。

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