• ベストアンサー
  • すぐに回答を!

物理の問題の解き方を教えてください ばね

軽いばねに、質量0.50kgのおもりをつりしたところ、ばねは自然の長さいも0.7cmだけ伸びて静止した。このばねの定数は何N/mか。 答えは70N/m らしいのですが、どうやってその答えがでるのかわかりません。

共感・応援の気持ちを伝えよう!

  • 物理学
  • 回答数4
  • 閲覧数515
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • 回答No.4
noname#185706
noname#185706

答えは 70 N/m ではありません。 ばねに働く力の大きさを f、ばねののびを x、ばね定数を k とすると、フックの法則より f = k x。 今の場合、重力加速度の大きさを 9.8 m/s^2 とすると f = 0.50*9.8 [N]。 また x = 0.7*10^(-2) [m]。 よって、 k = f / x  = 0.50*9.8/{0.7*10^(-2)}  = 700 [N/m] です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

その他の回答 (3)

  • 回答No.3
  • nuytas
  • ベストアンサー率24% (10/41)

  No.1の者です。 すみません間違いがありました。 最終的な答えの単位が N/mなので、長さの単位を cmからmに直さなければなりません。 これで計算すれば合うはずです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.2
  • nuytas
  • ベストアンサー率24% (10/41)

  No.1の者です。 すみません間違いがありました。 最終的な答えの単位が N/mなので、長さの単位を cmからmに直さなければなりません。 これで計算すれば合うはずです。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

  • 回答No.1
  • nuytas
  • ベストアンサー率24% (10/41)

  ここでは F=mg (m:質量 g:重力、一般的に値は9.8) という公式と、 F=kx (k:ばね定数 x:ばねの伸びた距離) という公式を使います。 よくみると、2つの式でFが共通してるので mg=kx とおくことができ、 問題文の値を当てはめ、 gが9.8である知識をふまえると 0.5×9.8=k×0.7 よってk=70(N/m)です。

共感・感謝の気持ちを伝えよう!

関連するQ&A

  • 至急物理の問題です。

    至急おねがいします。物理の問題です。 ばね定数100N/mのばねで自然の長さが30センチのばねに、5Nのおもりを付けてつるした。おもりが静止しているときのばねの長さを求めよ。 答え35センチ 解説 5N=100N/m×X よって、X=5×10マイナス二条m =5センチ ばね全体の長さは30+5=35 なのですがなぜ100N/mが10マイナス二条になるのか教えてください。よろしくお願いします。

  • 力のつり合いと運動方程式の問題について

    水平な床の上に置かれた質量5.0kgの重りに、ばね定数500N/mの軽いつる巻きばねの一端を 取り付け、ばねの他端をゆっくりと真上に引き上げた。ばねが自然の長さから 4.0cm伸びたとき、 おもりが床を押す力の大きさは何Nか? この問題について途中式を含めた解き方と答えを教えてもらえるとありがたいです。 よろしくお願いします。

  • 物理のエネルギーの問題です

    ばね定数49N/mの軽いばねを天井からつるし、その先端に質量0.5kgのおもりをつなぐ。おもりをつりあいの位置から鉛直下向きに0.1m引いて、静かにはなした。 (1)ばねを0.1m引いた時、ばねの伸びは何mか (2)静かにはなした直後の重りの力学的エネルギーは (3)重りが達する最高点ははなした位置から何mの高さか 3つの問題の解き方を教えてください!

  • ばねを使った問題

    ばね定数 25N/mのばねに質量1.0kgのおもりをつける 自然長からa(m)のところでつりあった。 これから 1.0 m/sで下にはじくとばねはx(m)のびた このときの a x の値を教えてください!

  • 物理の問題

    初歩的なことかもしれませんがわからなかったので質問します。 1.質量10kgの物体を天井から2本の糸A,Bでつるした。 糸A,Bと天井とのなす角はそれぞれ30゜,60゜である。 糸の質量は無視できるとして、各糸が物体に及ぼす力を求めよ。 2.自然の長さがdで質量の無視ができるバネがある。 (1)バネの上端を固定し質量mのおもりをつるしたら長さaだけ伸びて静止した。バネ定数を求めよ。 (2)さらにbだけ伸ばして静かに離したらおもりは振動を始めた。振動の周期と振幅はいくらか。 (3)同質・同長のバネをつぎ足し、その下に質量2mのおもりをつるして振動させた。このときの周期は(2)の場合の何倍か。

  • 物理の問題でわからないものがあります。

    「滑らかな水平面上で質量m1とm2の二つのおもりをバネ定数kのバネでつなぎ、静止した状態からばねの伸縮方向に一次元的に振動させる。この時の振動の周期として妥当なものはどれか。。ただし、おもりは質点とみなすことができ、釣り合いの位置でばねは自然の長さにあるものとする。なお、質量m1のおもりと質量m2のおもりの釣り合いの位置からの右向きの変位をそれぞれx1、x2とすると、二つのおもりの重心が動かないのでm1x1+m2x2=0が成り立つ」で答えが2π√(m1m2/k(m1+m2))なのですが解説がなくて困っています。運動方程式かと思ったのですが、うまくいきません。どなたか解き方を教えてください。

  • 物理 力

    (1)自然落下中の質量60キログラムの物体に働く力はいくらか。 (2)加速度40m/s2 で動く質量3キログラムの物体に働いている推進力Fと垂直抗力Nはいくらか。 (3)バネ定数400N/mのバネの長さを5cm縮ますには何Nの力がいるか。 (4)静止摩擦係数0.5のあらい水平面上に置いた質量20キログラムの物体にがある。物体を引いた時働く最大静止摩擦力Fmを求めよ。 問題が多いですが、小問なので計算は単純だと思います。回答よろしくお願いします。

  • 物理の問題で

    物理の問題で 自然長1.00mの一様なつるまきばねに質量1.0kgのおもりをつるして静止させると1.20mの長さになった。ばねの質量とおもりの大きさを無視し、重力加速度の大きさを9.8m/s^2として、次の各問いに答えよ。 (1) ばねの長さが1.4mになるまで引き伸ばして、おもりを静かに手放した瞬間のおもりの加速度の大きさはいくらになるか。 (2) ばねの長さを0.90mになるまで押し押し縮めて、おもりを静かに手放した後のおもりの往復運動における振幅と振動数を求めよ この問いの解き方を教えて下さい。

  • ポテンシャルの問題です

    (問) ばね定数kのばねに質量mのおもりが吊り下げられて静止している。 ばねが自然長にある状態を基準とするポテンシャルエネルギー,ばねの弾性力のポテンシャルを求めよ とき方と答えを教えてください!お願いします

  • 物理の問題

    物理テストがあって勉強していますが まったくわかりません。 答えを教えて頂けたらうれしいです。 軽いつる巻ばねを天井から吊るすと、その長さが意l₀[m]であった。 これに質量m[kg]のおもりをつけ、ばねが自然の長さになるように下から支える。 重力加速度の大きさをg[m/s²]として以下の問いに答えよ。 (a) おもりの支えをゆっくり下げていくと、ばねがb[m]伸びたところでおもりが支えから離れた。    このつる巻きばねのばね定数は何N/mか。 (b) ばねの長さがl₀[m]の状態で、急に支えを取り除いた。    ばねがx[m]だけ伸びたとき    (i)おもりの位置のエネルギーの減少は何Jか。    (ii)ばねに蓄えられた弾性エネルギーは何Jか。    (iii)おもりの速さv[m/s]を求める方程式を書け。 (c)  ばねが最も伸びた瞬間、すなわちばねの伸びxが最大になったときの     xの値を、上の結果を用いて求めよ。 すいませんが何方かお願いします。