ばね定数の並列の計算式は？直列の計算との違いは？

ばね定数の並列の計算式を下記に示します。Kはバネを並列に繋いだときのバネ定数の公式です。並列にバネを繋いだときのバネ定数は、２つのバネ定数の足し算で算定できます。

前述に示した、ばね定数の並列の公式を導きます。上図に示すA、Bのバネに生じる力をP1、P2、バネのかたさをk1、k2とすると、フックの法則より下式が得られます。

また、物体の重さはPなのでP=P1+P2です。次に２つのバネを１つのバネとして考えると力の大きさと変形の関係は

です。上式についてP=P1+P2より

なので

が得られます。上式より、並列にバネをつないだ場合、個々のバネのかたさの和がバネ全体のかたさになります。よって、後述する直列につないだバネと比べて遥かにkが大きいです。

直列に繋いだときのバネ定数は下記の計算式で求めます。

たとえば、k1=k2=1のときの直列、並列のバネ定数は下記の通りです。下記より、並列のバネ定数は直列のバネ定数の４倍も大きくなることが分かります。

直列　K＝1/2

並列　K＝2

今回はバネ定数の並列の値について説明しました。ばね定数の並列の公式は下記の通りです。

上式より、並列にバネを繋いだときのバネ定数は、２つのバネ定数の足し算で算定できます。バネ定数の意味、直列に繋いだバネ定数の計算など下記も参考になります。