ばねの伸びの考え方・コツ 1〜伸びる状況を描く・力を描く・フックの法則・直列つなぎ〜｜中学受験・理科

前回は「回路のわかりやすい考え方 4〜合成抵抗は「抵抗をまとめる」・基本回路（電池・電流1つ）と比較・公式の意味を考えて学力アップ・公式理解と基礎の確立〜」の話でした。

描いて「しっかり理解」する姿勢

動かっ車では、かかる力・移動する距離・長さを描いて理解すると良いでしょう。

多くの方が「苦手」に感じる電気・電流の問題では、オームの法則の意味を考えると分かりやすいです。

回路の問題では、具体的に「電圧のかかり方・電流の流れ方」を考えるとようでしょう。

電流の流れ・電気の電圧（起電力）を矢印で描いて、電流・電圧（降下）を考えると解けます。

「合成抵抗を使う」のではなく「合成抵抗を算出」してみると良いでしょう。

合成抵抗などの公式は「覚えておいた方が良い」ですが、その原理を理解すると良いです。

理科の力学・電気分野は、状況を「しっかり理解する」姿勢が大事です。

水溶液の性質・生物など「暗記すること」も多い理科。

性質などは「雰囲気などをイメージする」ことが大事です。（上記リンク）

「イメージする」ことが大事でも、「暗記」にも時間がかかります。

そこで、理科の力学・電気分野は、「基本原理・法則を理解して、出来るように」しましょう。

バネの基本的性質

今回は、バネ・てこの話です。

電気に比べると、比較的分かりやすい分野ですが、「しっかり理解」しましょう。

バネ・てこは、根本的な事柄が異なりますが、これら二分野を、まとめてしっかり理解しましょう。

ばねが一つであれば、イメージできます。

電車・新幹線・自動車などの身の回りのもので、たくさん使われているバネ。

ばねが「どのようにつながるか」で、様々な状況が考えられ、問題となります。

「直列・並列につながる」のは、回路と同様で「パターン化」する前に、基本を押さえましょう。

「パターン化する」考え方も、一つの手段です。

一方で、「パターン化」すると、

「パターン」を考える姿勢が身についてしまいます。

そうした姿勢は、難関校・最難関校の「合否を分ける」問題には対応しにくい面があります。

「フックの法則」という非常に基本的で、シンプルな法則があるバネ。

この性質は、非常に分かりやすいです。

こういう法則・公式を、

「暗記すること」を考えるだけではなく、

「なぜ？」と興味を持ってみると、イメージが湧くでしょう。

バネの直列つなぎ：バネにかかる力を描く

バネが一つの時は、分かるので、バネが直列に二つつながっている場合を考えてみましょう。

「基本的イメージを持つ」ことで、大きく理解度が異なります。

上図の、同じバネが2本つながっている状況を考えましょう。

実際にバネやおもりを描いてみましょう。

「きれいに描こう」とすると、なかなか難しい面があるバネの絵です。

上のように、グルグルっと思い切り描いてみましょう。

それが、少し歪な形であっても良いのです。

「状況が変わるほど」違う絵は困りますが、「状況が同じ程度」ならば、良いでしょう。

このような絵を実際に描いて、理解するようにしましょう。

これは、分かる方が多いと思います。

ここで、「きちんと説明できるかどうか」を確認してみましょう。

その通りですが、しっかりと力の関係を考えましょう。

おもりで、まずは下のバネに重さがかかるので、下向きに矢印を描きましょう。

続けて、下のバネにかかった重さが、上のバネにもかかります。

すると、両方のバネが50gずつ重さがかかって、下に引かれます。

上・下のバネに同じ重さ・力がかかりますので、同じ長さ伸びます。

基本的なバネの問題を、しっかり理解するとこのようになります。

基本問題を軽視せずに、「なぜ、こうなるのか？」を少し考えてみましょう。

すると、理解力が進み、「しっかり理解する」姿勢が身につくでしょう。

そして、理科の成績がアップするでしょう。

次回は下記リンクです。