長野県公立高校入試理科の解き方【問４】

実験1の①より、おもりをつるしていないときのばねの長さは6cmで、10gのおもりをつるすごとに1.0cmのびる　ばねA，Bと記載してあるので

ばねA，Bはそれぞれ同じ能力を持ち、質量100gを1Nとして計算すると、10gは0.1Nに相当するので0.1Nで1.0㎝のびる計算になります。

表1のデータより、支柱40cmのときはA，Bそれぞれ同じ長さになっておりのびの長さ＝のびた後の長さ―おもりをつるしていないときの長さ
=20.1cm－6.0cm=14.1cmとなります。
Aがおもりを引く力をxNとすると比例計算より、0.1N：1.0cm＝xN：14.1cm

x=0.1×14.1＝1.41N　小数第2位を四捨五入して　x=1.4Nになります。

ポイント！
ばねののびは、空中において、どのような角度でも（斜め、水平状態）力の大きさに比例して伸びる性質があります。

答え 1.4N

表1，2の力の大きさが小さくなる方向と角度の関係を見ると、いずれも角度が小さくなるほど、ばねののびは小さくなっているので、力の大きさは、幅や高さに関係なく、AとBの間の角度が小さくなると、A，Bのばねののびは小さくなることがわかります。

合力、分力の関係図で説明すると下記のようになります。

同じおもりの場合、重力に逆向きの力が作用点に同じ大きさではたらき、その分力を赤い矢印で作図するとAとBの間の角度が小さいときは、大きいときと比べ、分力は短くなります。
短くなった分、ばねののびは小さくなります。

答え AとBの間の角度が小さくなる。