ばねばかり

ばねばかりはバネの弾性力を利用して、物体の質量と重力を測定するためのツールです。
重力は物体の質量に比例し、バネは重力に比例して増加します。したがって、バネの伸びた長さを測定すると、物体の質量を知ることができます。
下のスライドを動かして物体の質量を変化させてみましょう。

ばねばかりの測定限界

すべてのバネは「弾性限界」があります。過度に引くと、本来の弾性力を失って復元されません。
したがって、ほとんどのばねばかりは、内部のバネを保護するためにある限度以上引っ張らないように作られています。
下のラジオボタンをクリックして、他のばねばかりに変えてみてください。

目盛りが最大値で動かない場合は、測定範囲が大きい他のスケールに交換します。
逆に、測定範囲が過度に大きい場合には、細かな測定が困難です。したがって、状況に応じて適切な測定範囲を選択したほうが良いです。

物体の質量と重力

地上のすべての物体は、地球の中心に向かって力を受けます。(=重力)
重力は物体の質量に比例する力として、私たちが住んでいる地表面から比例定数は「重力加速度」と呼びます。重力加速度は、しばしば、「9.8」という数字でよく知られています。

重力(N) = 9.8 × 物体の質量(kg)

ばねばかりを詳しく見ると、左と右のの目盛りの間隔が異なることが分かります。さらに、目盛りが互いに一致してもいません。これは物体の質量が1kg増加するたびに力が9.8Nずつ増加されるからです。