AB
43 物体AとBがあり, 質量はそれぞ
れmと3m である。なめらかで水平
な床の上で,一端を壁にとめた軽いば
ねの他端にAをつなぎ, 離れないよ
うにする。次に, BをAに接触させ
て,ばねを自然長。より x。 だけ押し
縮め,静かに手を離した。ばね定数を
k とする。
(1) 手を離したあと,はじめAとBとはいっしょに運動する。
(ア)
oo
W0000
Xo
lo
X
Xo
Xo
t2T
3
T
2
T
T!
2
Xo
ー Xo
ばねの長さが1のときの,運動方程式を A, Bそれぞれについて
記せ。ただし,加速度をaとし,AがBを押す力を N とする。
(イ) N を1,lo, k を用いて表し,BがAから離れるときの1を求め
よ。
(2) Aから離れたあとのBの速さvはいくらか。
(3) Bが離れたあと,ばねの最大の長さ はいくらか。
(4)自然長からのばねの伸びをxとし,xの変化を時間tについてグラ
フに描け(ただし,図中のTはT=2π\m/kであり,t=0のとき
x= -xoである)。
(東京学芸大+ 名古屋大)
第\20m2m