弾性力

定義

弾性力とは、物体が変形したときに、その変形を元に戻そうとして働く力である。
ばねやゴムなどのように、伸びたり縮んだりした物体に生じる。

イメージ

ばねを引っ張ると、手を離したときに元の長さに戻ろうとする。
このとき、ばねは引っ張られた方向と反対向きに力を出している。

つまり、変形させるほど強く元に戻ろうとする力が働くと考えるとよい。

数式

ばねの弾性力はフックの法則で表される。

\[F = kx\]

ここで、
\(F\) は弾性力（N）
\(k\) はばね定数（N/m）
\(x\) は自然長からの変位（m）である。

力の向きは変位と反対向きになる。

ポイント

• 弾性力は「変形を元に戻す向き」に働く
• フックの法則は、変形が小さい範囲でのみ成り立つ
• ばね定数 \(k\) が大きいほど、同じ変位でも大きな力が必要になる