消防設備士 甲種第2類 消防関係法令・基礎知識 練習問題 第48問: ばね定数2,000 N/mのばねと3,000 N/mのばねを直列につなぎ、一端を固定して他端を60 Nの力で静かに引いた。ばねの質量は無視できるものとする。ばね
消防関係法令・基礎知識
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第48問
ばね定数2,000 N/mのばねと3,000 N/mのばねを直列につなぎ、一端を固定して他端を60 Nの力で静かに引いた。ばねの質量は無視できるものとする。ばね全体の伸びはいくらか。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 2. 0.05 m
直列につないだばねには、どちらにも同じ60 Nの力がかかる。伸びは力÷ばね定数で、60÷2,000=0.03 m、60÷3,000=0.02 m、合計0.05 mとなる(合成ばね定数は1÷(1/2,000+1/3,000)=1,200 N/mで、60÷1,200=0.05 mとしても同じ)。
肢1の0.012 mはばね定数を足して5,000 N/mとした値で、並列につないだ場合の伸びである。肢3の0.025 mは60 Nを2本のばねに30 Nずつ分けた値である。
肢4の0.03 mは2,000 N/mのばねだけの伸びである。
関連キーワード: ばね定数・直列・合成ばね定数・伸び
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