Question

いちごオレ

自分で出した答えと照らし合わせたいです。答えが複数出ており悩んでいます。考え方や計算過程など詳しく説明していただけると嬉しいです。

自然長
物体を取り付ける
(NXYY
( Y
一物体を引っ張る
] NAME[
2年物理·物理基礎 春課題試験 問題用紙 HRNO[
5.図のように,質量が無視できるばね定数kのばねを天
井に取り付ける (①)。このばねに質量Mの物体を取り付
けたところ,ばねは長さA伸びて静止した(2)。この状
態から,手で物体を鉛直下向きにさらに引っ張って (③
の状態)静かに手をはなしたところ,物体は鉛直方向に振
動を繰り返した。重力加速度の大きさをgとし,次の問い
に答えよ。
(1) このばねのばね定数をM, g4を用いて表せ。
(2) 2のばねの先端の位置を重力による位置エネルギ
ーの基準面とし, 図のように鉛直方向の座標軸 (②の位
置を原点0)を設定する。③の状態で,物体のもって
いる力学的エネルギーを m,g, Aを用いて表せ。
(3) 静かに手をはなしたあと, 最初に②の位置に来たと
きの速さをgAを用いて表せ。
2
3
位置
+A
0
A
2
M

単振動 ばね 力学 エネルギー

Answer 1

たこ焼き

分からなければ質問してください

いちごオレ

(2)の弾性エネルギーはバネの自然長からの長さでみるのでしょうか？

たこ焼き

そうですよ。
弾性力による位置エネルギーの公式は、1/2×バネ定数×(バネの伸びorバネの縮み)²ですよね。
バネの伸びや縮みはバネの自然長からの長さですよね？