Question

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あっていますか？💦

54.くたてばねによる単振動〉
XA
図のように、なめらかで十分長い直線状の棒 OP を鉛直に立てて0
端を水平な床に固定した。 この棒に,同じ質量mの穴の開いた小さ
| P
P
物体B
ccece
-接着剤
物体A
い物体A, B を通した。 物体Aには, ばね定数kの軽いばねをつけ. x=0-
ばねの他端は棒のO端に固定した。 ばねはOP 方向のみに伸縮し,棒
と物体A,Bの間に摩擦はないものとする。 さらに, 物体Aのばねと
は反対側に質量と厚さの無視できる接着剤で物体Bを接着した。 物体
A, B が押しあうときは物体AとBは離れないが,引きあうときは引きあう力の大きさが接
着剤の接着力以上になると物体AとBは離れる。 重力加速度の大きさをg とする。
床
初めに, ばねはその自然の長さからdだけ縮んで, 物体 A, B はつりあいの位置に静止し
ていた。 図のように,このつりあいの位置を x = 0 とし 鉛直上向きを正とするx軸をとる。
(1) 自然の長さからのばねの縮みd を,m,k,g を用いて表せ。
まず, 接着剤の接着力が十分大きく, 物体AとBが離れない場合を考える。 物体Bをつりあ
いの位置からだけ押し下げ, 静かに手をはなすと, 物体AとBは一体のまま上下に振動した。
(2)この振動の周期を, m, k を用いて表せ。
(3)この振動をしているときの物体A,Bの速さの最大値を,m, k, bを用いて表せ。
物体AとBが一体のまま運動しているときの両物体の位置の座標をxとする。また, 物体
Aが物体Bから受ける力をTとし, x軸の正の向きをTの正の向きとする。 つまり,Tが
正のときは物体AとBは引きあっているが,Tが負のときは押しあっていることになる。
(4)このとき, 物体Bにはたらく力を, m.g, Tを用いて表せ。 x 軸の正の向きを物体Bには
たらく力の正の向きとすること

54.
di
x=0
B
TVA
22wg
(1) ked1=2mg
(2)
2mg
da ke
2
T = 27
(3) 速さの最大はひAu
2mwx
w=
b
fex
k
m
2=612m
(4) Ttmg
kxT
(5) A:
ma= T + fex-ma
A
B:
ma-t-mg
Ttkx-ugg
27=-ex
Eng
1