バネの弾性力とはフックの法則よりF=kxになります。
バネの弾性力を運動方程式から求めるとするとa,Fが未知数となり求められません。
なのでここではフックの法則を使う方法にしています。
しかし、フックの法則を使うならばバネ定数kとバネの伸びxが必要になります。
バネの伸びは簡単に出せますね。
kがわからないので最初にkを求めています
Fがmgになってるとは？
物理
高校生
円錐振り子の問題です。
(1)で、条件より…とばね定数を求めているところが分かりません。
弾性力はF=ｋxですよね、この場合Fがmaということでしょうか？
でもそれならなぜその直後にF=ｋxの式があるのか…
分かる方教えてください！！
ばねのついた円其振り子 自然の長き/[mの軽
羽ばねがある。このばねに質量【kg]の小球を取りつ
誠でつり下げると。ばねは今[m)伸びた。 有図のよう
引 ばねの一端を水平面から高き /【m]の点P に固定し.
他端の小球をなめらかで十分に広い水平面上で等加円運
動きせる。ばねは曲がることがないものとし P を通る
銘直線とばねのなす角を9 とする。また. 重力加速度の大きさを o【m/s]とする。
|() ばねの弾性力の大きさを求めよ
2) 小球の回転の周期求めよ。
3) 小球の回転の周期を小さくしていくと、やがて 小球は水平面から離れた。このと
の9の を求めよ。
りCO の smo 9
|) 条件より、初めにばね定数を求める。 (2) 弾性力の水平方
向の分ガが向忌力のはたらきをしている。(3) 水平面から苑れるとき,
水平面から小球にはたらく垂直抗力が 0 になる。
(1) に のばねのばね定数を LN/m]とすると, 条件より.
_ 2の
大
問題の図の状態でのばねの長さミ/ [m]は, / = 還の と表
せるので。 求める弾性力 が/【NJは,
(20の ーーの(と ーー
な((/2三7の 三 7 に 別= 2 (- 5Sg 1) [N〕
(2②) 求める周期を 7【s]とする。 円運動の半径がtanの と表せ
ることから, 円運動の運動方程式は
7 ※ルtanの※X 和 ) =/sinの
(の結果より.,
7 ※/ tanのメ 交) -e に計- 1 Xsinの
に RIE2の RM に
ョ78 /Aに2 7 (1王cosの) 5) (7く0 は不適)
(3 小球にはたら <垂直抗力の大きさを W〔N]とすると, 小球
にはたらく力の鉛直方向のつり合いより
W +77cosの一779ニ0
(1)で求めた7 を代入して整理すると
=9(2cos9-1)
小球が水平面から上離れるとき, =0 となるから.
2cos9-1=0)
これより」 cosの= すなわち, 9=60
回答
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回答ありがとうございます。
ばねののびはL/2なので、フックの法則からF=ｋL/2 という式をたてるのでしょうか？
解答でFがmgになっている理由がわかりません💦良ければ教えて頂きたいです。