Question

tkhsre

例題4の(2)の値にマイナスが付くのは、重力と弾性力の合力は復元力であり、この問題の場合は下向きを正としている。

ばねに物体が上から取り付けられている為物体は自然長より下の位置にあって、これを元の位置に戻そうとするには上向きの力である復元力が必要で、その向きは下向きを正としているので上向きは負としているからですか？

まだ理解が曖昧で変な文になっててすみません。

例題4 鉛直ばね振り子
右の図のように、 軽いばねの一端を床に固定し,
他端に質量mのおもりを取りつけると, ばねが自
然の長さからdだけ縮んでつり合った。 その後, ば
ねが自然の長さになるまでおもりを持ち上げて静か
にはなすと, 鉛直方向に単振動を始めた。 重力加速
度の大きさをgとして、次の問いに答えよ。
(1) ばね定数はいくらか。
自然の長さ
d
d
解 (1) ばね定数とするとおもりにはたらく力のつり合いより,
mg-kd=0
よって,k=mg
d
(2) おもりにはたらく力(重力と弾性力)の合力をFとすると,
F=mg-k(x+d)=-kx=-
XC
of
(2) おもりがつり合いの位置から距離xだけ下側にあるとき, おもりにはたらく力
の合力はいくらか。 ただし, 鉛直下向きを力の正の向きとする。
(3) おもりの単振動の振幅 周期はそれぞれいくらか。
(4) おもりがつり合いの位置を通過するときの速さはいくらか。
10 つり合い
の位置
指針 おもりは、ばねが自然の長さからdだけ縮んだ位置 (つり合いの位置)を振
動の中心として, 単振動をすることに着目する。
IC
Touch
この式は、「F=-Kz」と同様の形 (K=k=mg) であることから,合力
式(16)
Fは復元力であり, おもりはつり合いの位置を振動の中心として, 単振動を
することがわかる。

Answer 1

讃岐弁琴葉茜先生

＊あっています！
＊高校物理の力分野では問を解くときに最初にx座標軸を取ります
＊生徒様が質問した問を例にすると物体の速度と物体にかかる力が上向きか下向きかをプラスとマイナスで表すためです
＊生徒様が質問した例題4(2)でx座標軸は下向きを正としてバネはおもりを上に押すのでバネがおもりを押す力をマイナスで表します

＊生徒様たちは十分な理解力を持っています
＊生徒様たちが問をわからない場合に悪いのは生徒様たちではなく多くの先生たちが分かりやすく解説しないからです
＊分かりやすく解説する先生はとても少ないからです

＊良かったら俺が作ったクリアノートリストを俺のプロフィールページから定期的に見てください
＊高校物理について生徒様たちが知りたいすべての解説をクリアノートに書くことを俺は目指しているからです！