中1理科「ばねの直列つなぎ・並列つなぎ」2本のばねののびを簡単に解説

シェアする

スポンサーリンク

フックの法則についてこれまで学習してきましたが、今回は、ばねの直列つなぎと並列つなぎについて学習します。難しい公式や考え方はせず、中学生でも理解しやすいようにまとめています。フックの法則の基本を学習したい方は、下記の記事を参考にしてください。
参考中1理科「フックの法則」ばねの計算問題

ばねの直列つなぎ・並列つなぎ

ばねののび、フックの法則の問題では、ばねを2本使った応用問題が出題されます。まっすぐ縦に2本つないだ「直列つなぎ」と、横に並べて2本つないだ「並列つなぎ」になります。

ばねの直列・並列

ばねを直列につないだ場合と、並列につないだ場合では、ばねがどのようにのびるのか簡単にみていきましょう。ばね自体の重さは無視できるものとして考えていきましょう。

スポンサーリンク

ばねの直列つなぎ

同じばねを直列につないだ場合、2本のばねの伸びの合計は、1本のときの2倍になります。例えば、1Nのおもりをつり下げると4cm伸びるばねがあったとします。このばねを2本直列につなぎ1Nのおもりをつり下げると、2本のばねの伸びの合計は8cmになります。

これは、直列にばねをつないだ場合、2本のばねそれぞれに1Nの力が加わるからです。なので、それぞれ4cmずつ伸び、合計で2倍の8cm伸びるわけです。

ばねの直列

ばねの並列つなぎ

同じばねを並列につないだ場合、2本のばねの伸びは、それぞれ1本のときの1/2倍になります。例えば、1Nのおもりをつり下げると4cm伸びるばねがあったとします。このばねを2本並列につなぎ1Nのおもりをつり下げると、2本のばねはそれぞれ2cmずつのびることになります。

これは、並列にばねをつないだ場合、2本のばねそれぞれに1Nの半分の0.5Nの力が加わるからです。なので、それぞれ2cmずつ伸びるわけです。

ばねの並列

ばねの直列・並列 まとめ

ばねの直列と並列についてまとめると、ばねにある重さのおもりをつり下げるとacmのびたとすると、直列つなぎと並列つなぎに次のようなのびになります。

ばねの直列・並列 まとめ

ただし、これは同じばねを使った場合です。伸び方が異なるばねを使った場合は当てはまらないのでそれぞれ計算することになります。

ばねの基本を復習

ばねに関する基本的な知識と問題は、次の記事を参考にしてください。

参考中1理科「フックの法則」ばねの計算問題

参考ばねの計算問題!点数が上がる高校入試理科問題

参考フックの法則「ばねを水平に引く」応用問題演習

スポンサーリンク
スポンサーリンク

シェアする

スポンサーリンク
トップへ戻る