| English | 意味 |
|---|---|
| elastic/ɪˈlæstɪk/ | 弾性 |
| Hooke's law/hʊks lɔː/ | フークの法則 |
| extension/ekˈstenʃn/ | 伸び量 |
| tension/ˈtenʃn/ | 張力 |
| natural length/ˈnætʃərəl leŋθ/ | 自然長 |
| modulus of elasticity/ˈmɒdjʊləs ɒv ɪlæˈstɪsɪti/ | 弾性係数 |
| elastic potential energy/ɪˈlæstɪk pəˈtenʃl ˈenədʒi/ | 弾性ポテンシャルエネルギー |
| compress/kəmˈpres/ | 圧縮 |
The physics of a bungee jump
- Stretch an elastic 弹性 rope and it pulls back — harder the more you stretch it.
- That simple proportional law, Hooke's law 胡克定律, governs springs, bungee cords, and the energy they store and release.
自然長 2 m、弾性係数 50 N の弾性糸を 0.5 m 伸ばした。張力 T = λx/L (単位:N)を求めよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
T = 50 × 0.5 / 2 = 12.5 N.
フックの法則により、張力は伸びに比例する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
T = (λ/L)x なので、材料が弾性域にある間 T ∝ x である。
Hooke's law
- The tension 张力 in an elastic string or spring is proportional to its extension 伸长量 $x$:
- $L$ is the natural length 自然长度 and $\lambda$ the modulus of elasticity 弹性模量 (a property of the material).

Tension rises linearly with extension; the area under the line is the stored elastic energy.
フックの法則
F = k·x
力は 伸びに比例する——傾きが剛性 k である。
同じ糸(λ = 50, x = 0.5, L = 2)について、蓄えられた弾性エネルギー E = λx²/(2L) (単位:J)を求めよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
E = 50 × 0.25 / 4 = 12.5/4 = 3.125 J.
弾性エネルギーは、力–伸びグラフの ______ に相当する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
伸ばす仕事 = T–x 曲線下の面積 = ½ × x × (λx/L) = λx²/(2L)。
Elastic potential energy 弹性势能
- Stretching does work, stored as elastic potential energy — the triangular area under the graph:
Worked example
- An elastic string of natural length $2$ m and modulus $50$ N is stretched by $0.5$ m.
- Tension $T = \dfrac{\lambda x}{L} = \dfrac{50 \times 0.5}{2} = 12.5$ N.
- Stored energy $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L} = \dfrac{50 \times 0.25}{4} = 3.125$ J.
弾性糸(スプリングではないもの)について:
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
糸は引っ張るだけで、緩んでいるときは張力はゼロ。圧縮されているときに押すのはスプリングのみである。
String vs spring
A string can't push. An elastic string only pulls (tension when stretched, nothing when slack). A spring also pushes when compressed 压缩 — so a spring's extension $x$ can be negative.
- A conical pendulum is a mass swung in a horizontal circle on a string.
You've got it
- Hooke's law: $T = \dfrac{\lambda x}{L}$ (tension ∝ extension)
- stored elastic PE: $E = \dfrac{\lambda x^2}{2L}$ (area under the force–extension line)
- $\lambda$ = modulus, $L$ = natural length; a string only pulls, a spring also pushes