中学受験理科「ばねの直列・並列つなぎ」基本問題

ばねの直列・並列理科

ばねののびに関する問題で、ばねを直列につないだり並列につないだりする問題があります。今回はこの考えかたを学習します。

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「ばねの直列・並列つなぎ」基本問題

:下の図のように、自然長12cmのばねに50gのおもりをつるし、ばねの長さをはかる実験を行った。図中のAとBは、それぞれ何cmになると考えられるか。ただし、どのばねも同じばねを用いたものとし、ばね自体の重さは考えないものとする。

ばねの直列・並列つなぎ1

【問題DL】ばねの直列・並列つなぎ

ばねの直列つなぎ

下の図のように、ばねを縦につなげるつなぎ方を直列つなぎといいます。ばねを直列につないだ場合、直列につなげたばねの数と、ばねののびの合計は比例関係になります

ばねの直列つなぎ

直列につなげたばねの本数1本2本3本
ばねののびの合計2cm4cm6cm

ばねの並列つなぎ

下の図のように、ばねを横にならべるようにつなげるつなぎ方を並列つなぎといいます。ばねを並列につないだ場合、並列につなげたばねの数と、ばねののびは反比例の関係になります

ばねの並列つなぎ

並列につなげたばねの本数1本2本3本
ばねののび6cm3cm2cm

「ばねの直列・並列つなぎ」基本問題 解答

 A:30cm B:13.5cm

まずは、ばねの長さから自然長を引いてばねののびに直します。
このばねは、50gのおもりをつるすと、
15cmー12cm=3cmのびるばねだとわかります。

Aは、ばね2本を直列につなげて50gのおもりをつるしているので、ばねののびは、
3cm✕2=6cmになります。
自然長の12cmを2本分足してあげると、
12cm✕2+6cm=30cmとなります。

Bは、ばね2本を並列につなげて50gのおもりをつるしているので、ばねののびは、
3cm÷2=1.5cmになります。
これに自然長12cmを足してあげると、
12cm+1.5cm=13.5cmとなります。

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