Question

き！！

どういう説明をすれば良いのか、どういう理屈なのかが分かりません。どなたか解答例を教えて頂きたいです

令和6年度 【物理基礎】 冬課題
力学に関する以下の2つの問について、レポートを作成しなさい。 スペースが足りなければ各自で工夫すること。
問1 質量m[kg] の物体と, ばね定数 k [N/m] の軽いばねを用意し,図1、図2のように取り付けた。
このとき,図1のばねの伸び x1 [m] と図2のばねの伸び x2 [m] は,次のア~ウのうちどれか。 また、なぜ
そのようになるのかを調べ, 理由も含めて自分なりにまとめなさい。その際, 物体やばねにはたらく力を図
示し,参考文献をきちんと明示すること。 (参考文献の書き方については,『図書館からはじまる 「学びのガ
イド」』 p33を参照)
【問1の評価基準】 (「知識・技能」を評価)
問われている内容を客観的にわかるようにまとめることができているかを, A~Cの三段階で評価します。
k
00000000
ア: xよりもx2の方が大きくなる
00000000
イ: よりも x2 の方が小さくなる
ウ: xxは同じ長さになる
m
m
m
図1
図2
解答)
理由)
Tra

物理基礎

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

gelflag

運動方程式はもう習っていますか？？
もし習っているのであれば図2で、もしどちらかの重りを無くした場合重りがあるほうに運動を始めます。
しかし両方に同じ質量の重りを吊り下げることによってつりあいが取れ静止します。
では図1をみるとどうでしょうか。
図1では片方にしか重りはなく片方は壁となっています。しかし図2と同じく静止しています。ということはつりあいがとれていることになりますね。
つりあいがとれているということは右に吊りさげている重りと同じ力が壁の方から働いていることになります。つまり壁がバネを引っ張っています。
ということは結局図1も書き換えるならば力だけ見ると左の図と同じということになります。
よってバネに働く力はどちらも同じ。ばね定数はどちらも同じなのでF=kxよりバネの力を決めているものはあとは長さしかありません。力Fも同じでばね定数kも同じなら伸び縮みxも同じ値になります。
よって答えはウですね。
質問があったら教えてください。

き！！

丁寧に説明して頂き、とても助かりました！