Question

ひみな

3番が全然分かりません。教えてください

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 図のように、 軽いばねの先に質量 の小きなおもり P をつけ、そ|   1
反い系で質量 の小さなおも り Q をつなぎ、尊かに角止させたところ、 ばねは時
4だけ伸びた。多上向きを*輸の正方向にとり、つり合いの位置でのお
の座標を下の原点O にとる。 重力加吉度の大きさをのとして以下の問いに逢

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(1) このばねのばおね定数を求めよ。

まさ人9        ゞ尊
        おもりP, Qを、 つり合いの位置から鉛直下向きに (>0) だけ引っ張っで静かに臣
したところ、系はビンと張ったままおもりは上下に振動した。。

   

ム剛葬)名

2が
OO      ② g        G ゐみ=4       ES//

(解説)

(① ばね定数をたとすると、力のつり合いより奈-2g三0

(⑫②) 最も上昇したときのPの座標をとすると、  このときのばねの伸びはオーであ
るから、力学的エネルギー保存の法則より

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(4+の"+2c9(-の= (の- 7+2m9え

     

 

4 +e4g+テ4の -2cgニュんKAY +2
両辺から パイを消去い、 ょ=錠g を代入して両辺を整理すると

2 のニ   の イ" となる。これより アニで、填上上昇だだきのの下柄は

⑬) Fo人 加速度をg、 糸の随力の大きさを7 とする。 P,Qの運動

(    A+xw =0) )
方程式は次のようになる。
P:g三ん(4ー*)-7ー9 Qiが2ニーが9           Aa

ー9 よってで、 イェー 3$
* 失 0 (0)

!

 

 

2式よりを消去して、ん(4-*)-7ーが9 三
()より-の9ミ*ミのであるから、 7の夏値は=A(4-ので、 糸がたるまないこ

とよりこの最小値は0 より大である。よって、gd<4

Answer 1

継続は力なり

たるまないための条件は、すべてのTにおいて正。つまり、Tの最小値が正であればよいということ。