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zoom RSS バネ秤(ばかり)を並列に使うときと直列に使うとき。伸び方の違いはどのぐらい?

<<   作成日時 : 2016/07/05 06:24   >>

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画像
★科学★
問題:口絵をご覧下さい。バネ秤を4本、並列に使っています。ある人がぶら下がったところ、バネ秤はそれぞれ5cmほど伸びました。
■次にバネ秤を直列にしてみました。同じ人がぶら下がった場合、バネ秤は全部で何cm伸びるのでしょうか?
▼4本のバネ秤を直列につないだら
画像

下の中からいちばん近いと思われる数値を選んで下さい。
[い]5cm
[ろ]10cm
[は]20cm
[に]40cm
[ほ]80cm
(答えはずっと下↓ スクロールして下さい)

























★科学★
正解:[ほ]80cm
説明:参考資料*1によると、この場合は80cm伸びると予測されるらしい。
■バネ秤と限定しましたが、秤の目盛はこの事例では関係ないらしい。バネが4本でもいいようです。伸び方が同じバネを4本並列に並べて人がぶら下がったとき、5cm伸びました。ということは、2本のときは10cm。1本だけなら20cm伸びるようです。
■直列につなぎますと、それぞれに同じ重さが加わりますので、それぞれが20cm伸びます。4本分では80cm伸びることになるようです。
■なお、バネ秤の重さはここでは無視できるほどに軽いものと仮定しています。もしバネ秤の重さが影響するとすれば、直列に並べた秤のうち、1番上がいちばん伸び、下にいくほど伸びはわずかに少なくなる理屈です。
■なお、実物のバネ秤は次の写真のようなものです。
▼バネ秤
◇*HP「バネ秤 - Google 検索」(画像)
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%90%E3%83%8D%E7%A7%A4&hl=ja&rlz=1T4GGHP_jaJP523JP523&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwj1qJLile_LAhVmGKYKHez7C_4Q_AUIBygB&biw=1536&bih=751
昔は、屋台の石焼き芋などは、このバネ秤を使っていましたね。最近ではデジタル式のものが多いのかな。
■バネ秤がないときは、輪ゴムでも似たような実験は可能です。おなじ太さ大きさの輪ゴムを4本準備すれば試すことができるようです。
◆参考*1:書籍「ガリレオクイズ」初版151〜152頁、佐伯平二(へいじ)著、ISBN4-7726-0205-4、合同出版

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
バネ秤は、昔はよく観かけましたが、最近は見かけなくなりましたね。
デジタル機器ばかりで面白味はないですね。
ねこのひげ
2016/07/10 16:34
コメントをありがとうございます。

 たしかにデジタル機器は味気ない。それにたいていの場合、水にあまり強くないので、屋外では注意しつつ使わねばなりませんね。
(^^;)
ねこのひげ様<素町人
2016/07/10 21:26

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