182 鉛直ばね振り子 図のように、ばね定数k [N/m] の軽いばねの上
端を固定し,下端に質量 m[kg]のおもりをつけて鉛直につるしたところ。
おもりにはたらく力がつりあって静止した。 この位置を原点とし、鉛直下
向きを正とする。この位置からおもりを鉛直下向きに引き下げたあと, 静か
に手をはなすとおもりは単振動をした。重力加速度の大きさを g [m/s ] と
する。
(1) つりあいの位置でのばねの自然の長さからの伸び名。 [m] を求めよ。
(2) おもりが位置 x [m] にあるとき, おもりにはたらく力の合力 F [N] を求めよ。
(3) (2) のとき, 加速度をα [m/s'] として, おもりの運動方程式を立てよ。
(4) 単振動の角振動数w [rad/s], 周期 T [s] を求めよ。
(5)おもりが鉛直上向きの速度で原点を通り過ぎてから, 初めて最高点に達するまで
[時間 t [s] を求めよ。
➡38, 190, 191, 1