物理
高校生
解決済み

ばね定数が10N/mのばねを天井からつるし、下端に質量0.2kgのおもりをとりつけた。ばねが伸びていない状態でおもりを静かにはなしたとき、おもりがつり合いの位置を通過する時の速さを求めよ。ただし重力加速度の大きさを10m/s²とする。

答えは√2=1.4[m/s] です。

途中式を教えてください。お願いします🤲
使った公式も書いていただけると嬉しいです。

回答

✨ ベストアンサー ✨

つり合いの式は、つり合いのときのばねの伸びをxとして
mg=kx より、0.2kg×10m/s²=10N/m×x
→ x=0.2m

エネルギー保存の式は、自然長の場所を0として、
0=1/2mv²-mgh+1/2kx² より
0=1/2×0.2×v²-0.2×10×0.2+1/2×10×0.2²
→ 0=0.1v²-0.4+0.2
→ 0.1v²=0.2
→ v²=2
→ v=√2≒1.4m/s

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