ばねの弾性力の定義について

質問

物理で、ばねの弾性力は、フックの法則より、自然長からの伸びに比例すると教科書に書いてあるのですが、ばねの両端に物体がつながっているとき、その2つの物体にそれぞれ、kxの弾性力が働くのか？それとも、2つの物体におよぼす力の大きさの合計がkxなのかどちらでしょうか？それぞれにkxの力を及ぼすとすると、それはなぜなのでしょうか？そのあたりの詳しい説明が教科書にはないので教えてください。よろしくお願いします

回答No.2

teppou · ベストアンサー

この問題は、教科書をよく読み、よく考えれば分かることなのですが、説明してみます。

　まず、バネというものは両側から引かないと伸びません。片側から引くだけですと移動するだけです。
　バネの一方を固定している場合、バネの一方にのみ力を加えているように思えるかもしれませんが、バネの一方を引くとその力はバネを通して固定点に伝わります。
　バネから固定点を引く向きに力がかかりますが、その反作用として固定点からバネを引く向きの力がかかります。
　バネには両側から引かれているのと同じ力がかかります。
その力はどちらも kx となります。

　バネを両側から引くと、伸びはそれぞれ x/2 となり、あわせて x となり、片側を固定して、反対側を引く場合の伸びは x となります。違いはそれだけです。

　教科書をよく読み、よく考えてください。

回答No.3

osaka-lady

別カテで回答したのですが静止していない状態の°質問がありましたので・・・
静止していない状態でもばね単体のフックの法則は概ね成立しています。
概ねと言ったのは、ばねの長さが長くなると伝搬速度が無視できなくなるからです。

ばね単体のと言ったのは、外力とは釣り合わないということです。
イメージとしては、自然な長さで静止しているばねの先に手で支持した
錘を付けて、手を離せば、ばねはビヨーンと伸びていきますよね
そして錘は上下に振動し、そのうち止まります。

おもりが上下に揺れている間、ばねに生じる力が重力と釣り合うのは最後に
静止したときの長さになる瞬間だけなのです。

このばねと錘の揺れの問題は、物が動くときの力学の基本です。
http://fnorio.com/0121harmonic_oscillator0/harmonic_oscillator0.html

回答No.1

foomufoomu

＞ばねの両端に物体がつながっているとき、
＞その2つの物体にそれぞれ、kxの弾性力が働くのか？
2人でばねの両端を持って、綱引きのように引っ張るという意味ですか？
この場合は、それぞれの人の引く力がｋｘずつになります。

理由は、片方の人は、もう一方の人の力の反作用力に相当するからです。
つまり、一方の人は、引っ張らなくて、壁のように動かないだけでも良いからです。