Question

Pima☪︎ *.

単振動の問題（3）です
四角で囲んだ部分（2枚目）がどの公式を使ってるか分からないので教えてくださいm(_ _)m

2₁
[Q]
X
[リード C
第9章 単振動 91
10.20m
M D o
00000000000000-1
173. 水平ばね振り子 ばね定数 8.0N/m の軽いつる巻き
ばねをなめらかな水平面上に置き, 一端を固定し、他端に質量
0.50kgの小球をとりつける。 ばねが自然の長さから 0.20m 伸びた状態になるまで小球
を移動させてから静かにはなすと, 小球は単振動をする。 次の値を求めよ。
(1) 振幅 A 〔m〕 (2) 周期T 〔s] (3) 小球の速さの最大値vo 〔m/s]
(4) 小球がばねから受ける力の大きさの最大値 F〔N〕
例題 38, 187,188

ここがポイント
173
ばね振り子ではつりあいの位置が振動の中心である。 したがって, 水平ばね振り子の場合に
が自然の長さとなる位置が振動の中心である。 小球の速さの最大値 vo は, 等速円運動の速さ
解答
(1) 初めの小球の位置が振動の端で, ばねが自然の長さとなる位置が振動
の中心である。 よって, A = 0.20m
m
(2)ばね振り子の周期の式 「T=2π √
k
0.50
J
1\ 2π
16 4.0
2×3.14
T=2π√8.0
= 2π₁
4.0
(3) 小球の速さの最大値は, 「v最大=Aw」より
2
vo=Aw=A²7 =0.20×2×
24.0
2π
[M
*0 (2) $
より
mj
*=1.57≒1.6s
1
0.80m/s
T
(4) 小球にはたらく力の大きさの最大値は,振動の端 (初めの位置) のとき
にはたらく力の大きさである。 よって 「F=kx」 より
F=8.0×0.20=1.6N²
① 別解 速さ
るのは, 振動中心
然の長さ) を通る
力学的エネルギー
0+1=RA² = 12 m
n
k
Vo = A√ 12
m
=0.
=0.20×4.0=
2 別解 加速
は a = Aw² であ
Fo=mAw²=mA
から求めることも

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

G

(2)Tの途中式に同じ式ある
1/T＝→T＝2π/4.0利用

Pima☪︎ *.

ありがとうございます！！