理科学習指導資料高等学校「理科2」の指導-011/139page

〔実験3〕

　固体の弾性

[その1]　つるまきばね

(1)方法

　1)つるまきばねの上端を固定し,下端に皿をつるしたままばねの指針が読みやすいように,ものさしを上下させて位置を調節する。(図7)
　2)ばねのはじめの長さを,指針の示すものさしの目盛りから読みとる。
　3)皿にのせ,分銅をしだいに増していくときと,減らしていくときについてのものさしの目盛りを読みとる。(図8)
　4)ばねに加えた外力を横軸に,測定したばねの伸びとの関係を示すグラフをつくる。(図9)

図7

(2)結果と考察

図8

W 重さ(g)	l 分銅を増すときの尺度の読み(cm)	l ′ 分銅を減らすときの尺度の読み(cm)	平均 -l＝1/2(l＋l′)
皿のみ 皿＋5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0	0.80 0.95 1.10 1.29 1.45 1.60 1.74 1.90 2.08 2.20	0.81 0.97 1.12 1.28 1.43 1.59 1.74 1.90 2.06 2.22	0.81 0.96 1.11 1.29 1.44 1.60 1.74 1.90 2.07 2.21

　重さの増加が 25.0g に対するのびを計算する。

　　1.60−0.81＝0.79(cm)
　　1.74−0.96＝0.78
　　1.90−1.11＝0.79
　　2.07−1.29＝0.78
　　2.21−1.44＝0.77
　のびの平均＝0.782

図9

　1)力をとりさるともとの長さにもどる範囲では,のびと外力との間にどんな関係があるか。グラフをもとにして考える。
　2)外力をとりのぞいても変形がもとにもどらなくなるのは,ばねに加える外力がいくら以上のときか。