回答

✨ ベストアンサー ✨

_単に、x の座標をどう取るか、の違い。F=-kx でも、F=kx でも一緒。

まんまる

詳しくお願いします

ぺんぎん

_ベクトルはもう習った?

まんまる

習いました

ぺんぎん

_フックの法則を、F=-kx と書くときは、F をベクトル量として考えており、吊り下げバネを考える時は、鉛直上向きを正の方向に考えた x軸を想定しています。
_詰まり、例えば、バネに重りを吊り下げて、伸びた場合、変位 xは、負の数値になります。ですから、F=-kx に(-)が付いているのです。
_設問文の場合は、向心力の方向が x軸の正の方向であり、遠心力の向きがふの向きに成ります。
_一方、しばしば、フックの法則は、F=kx とも書き表されます。
_この場合、力 F は、スカラー量、或いは、ベクトルの大きさ、と考えている訳です。ですから、方向が逆行列でも、(-) が付いていないのです。

_ベクトルで考える方がより正確なのですが、その場合、変位 x は、ベクトルでなければならない、と言う事に成ります。
_高校では、力やら、速度やら、は、ベクトル量であり、位置やら質量やら、は、スカラー量である、と習う筈です。
_位置に、時間の概念を組み入れると、変位となり、ベクトル量と成ります。
_そのことは、少なくない高校生に取っては理解が難しいので、大きさだけを考えて、F=kx と書く場合が度々あるのです。

_ここからは、大学以上の話しになります。
_そして、E=mc² という式が有りますので、核反応までを考えると、質量も時間に依って変わる物理量となり、増減の方向性を持て得ることになります。この様な考えを1次元ベクトルと呼びます。

_今の段階では、スカラー量(大きさ)だけを考えているので(-)が付いていないのだ、と考えて下さい。

まんまる

この問題では「大きさ」を問われているからマイナスを付けずに考えて良いということですよね?
ありがとうございました✨

ぺんぎん

_今の段階では、その理解で良いです。
_大学で数学とか物理とかを専攻したら、もっと深い理解をして下さい。

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