ばね

ばねの意味

ばねは、力を加えると伸びたり縮んだりし、元の形へ戻ろうとする性質を利用したものです。中学受験の理科では、おもりの重さとばねの伸びの関係を表やグラフから読み取ります。ばね全体の長さと、もとの長さから増えた伸びを区別することが特に重要です。

長さと伸びの違い

もとの長さが10cmのばねに100gを下げ、長さが12cmになったなら、伸びは2cmです。同じ条件で伸びが重さに比例する範囲では、200gのとき伸びは4cm、全体の長さは14cmです。12cmを2倍して24cmとしないよう、まず伸びを取り出します。

グラフを読む

横軸が重さ、縦軸が伸びなら、比例関係を示すグラフは原点を通ります。縦軸が全体の長さなら、重さ0のときにも自然長があるため、原点を通らない場合があります。直線に見えるかだけでなく、軸の名称と切片の意味を確認しましょう。

複数のばねの問題

同じばねを縦につないだ場合と、並べて支えた場合では、各ばねにかかる力が違います。見た目だけで伸びを足したり半分にしたりせず、どのばねがどれだけの重さを支えるかを整理します。ばねの種類が違う場合には、それぞれの伸び方の資料を使います。

条件と見直し

強く引きすぎたときまで同じ比例関係が続くとは限りません。問題で示された範囲や条件に従って考えます。解き直しでは表に自然長、伸び、全体長を別々に書き、過去問記録にもそのどれを取り違えたかを残しましょう。答えが元の長さより短くなるなど不自然でないかも点検します。