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リ物基 基問50

図1では、ばねが\(1.0kg\)分の力で引っ張られています。

 

図2では、ばねの両端に\(1.0kg\)のおもりがついていますので、\(2.0kg\)分の力で引っ張られていると勘違いする人がいますが、図1でも、「壁がばねを引く力」が、ちょうど\(1.0kg\)分働いていますので、図1と図2は同じ状況です。

 

なので、①のばねの伸びは、図1と同じく\(3.0cm\)となります。

 

図2の左のおもりは、右のおもりによって引っ張られている分を支えるために用意されていると考えるといいかもしれませんね。

仮に、図2で、左が\(1.0kg\)、右が\(3.0kg\)のように違いをつけたとすると、そもそもつり合いませんから、そういう問題自体、見かけることはありません。こういう問題では、大体いつも左右同じ重さのおもりがついています。

 

図3では、ばねが直列に3つ連結していますが、③や④のばねがいくら伸びようとも、②のばねには\(1.0kg\)分の重さしか伝わりません。③や④のばねの長さや伸びは一切関係がないわけですね。

 

なので、②のばねの伸びも同じく\(3.0cm\)となります。

 

同様の論理で、③のばねについても、②や④のばねがいくら伸びようとも伸びまいとも、③のばねが単に\(1.0kg\)のおもりとつながっているだけだと考えればいいですから、③のばねの伸びも\(3.0cm\)④のばねの伸びも\(3.0cm\)です。