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回転する力 1|理科

前回は「バネとてこの基本 4」の話でした。

「回転する力」を描いて、しっかりイメージすることが大事です。

今回は、「バネとてこの基本1」で考えた状況と、似た状況を考えましょう。(棒の重さなし)

目次

公式を考えよう

これ、分かるよ。

バネA、Bには、2:3の逆比の、
3:2の重さが掛かるんだよね。

「バネの基本の解き方」として、
塾で教わったわ。

結果は、その通りです。

それでは、「なぜか?」を説明できますか?

えっ、説明?

「そういうものだ」と思っていたよ。

そうだわ。

似た問題も、このように「逆比」で考えれば
解ける、って習ったわ。

「なぜか?」をしっかり理解すると、理科・算数は一気に学力が上がります。

「回転する力」を考えよう

この問題で、「逆比が・・・」と考える前に、これまで通り、「バネが伸びて止まる」ことを考えます。

100gの重さを「2本のバネで支えている」イメージです。

ここで、先ほどの逆比で、これらが分かりますが、「分からない」として、未知数を設定します。

えっ、分からないの?

ここから、どうするの?

基本的な考え方がしっかりしていれば、わかりますので、やってみましょう。

まずは、「バネが伸びて、止まっている」ことをもう一度考えましょう。

「釣り合っている」のは、特殊な状況です。

この状況は、まず「上向きの力と下向きの力が釣り合っている」ことが条件になります。

不明な「2本のバネが引っ張っている力」の合計は、分かりました。

これは、分かるけど・・・

ここから、どうするの?

「釣り合っている」状況の、もう一つ大事なことがありますね。

「回転する力」が
釣り合っている、ことね。

そうですね。

回転する力を、考えてみましょう。

でも、どこを支点に、
考えれば良いのかしら。

「釣り合っている」こと

「釣り合っている」ことを、もう少し考えてみましょう。

例えば、Aのバネと棒の繋がっている点(接点)は、釣り合っていて、動きません。

ということは、この点を中心にして「回転する力」を考えると、「釣り合っていなければならない」のです。

そうよね。

Aのバネと棒の繋がっている点を中心に、「回転する力」を描きましょう。

おもりが「時計回りに回転する力」を、バネBが「反時計回りに回転する力」を作ります。

「反時計回りの・・・」と書くのも良いですが、簡単に「回転する矢印」で、それぞれを表現しましょう。

これら二つの「回転する力」が等しいので、バネBの引っ張る力が分かります。

「バネA,Bの引っ張る力の合計」は、おもりの重さと同じなので、バネAの引っ張る力も求まります。

これで、スッキリ分かるわ。

「回転する力」を考えると、よく分かるね。

それでは、バネBと棒の繋がっている点を中心に、「回転する力」を考えてみましょう。

次回、ご紹介します。

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