H28年 国家一般職(高卒 技術) No.11 物理　解説

　問 題　　　　　

一端を固定したばねに質量 2. 0 kg のおもりをつるしたところ，自然長から 50 cm 伸びたところで静止した。このばねのばね定数はおよそいくらか。ただし，重力加速度の大きさを 10 m/s² とする。

1.  0. 40 N/m
2.  4. 0 N/m
3.  25 N/m
4.  40 N/m
5.  2. 5 × 10² N/m

　解 説　　　　　

ばねが出てきたので、フックの法則を思い出します。F = kx です。k がばね定数、x はばねの伸びです。本問では選択肢の単位に注目して、x の単位は 「m」 で考えます。50cm = 0.5m です。

2.0kg のおもりなので、ばねにかかる力は F = ma より、2 × 10 = 20N です。 フックの法則 F = kx に代入すれば 20 = k × 0.5 ∴ k = 40 N/m です。

以上より、正解は 4 です。