6 【鉛直方向の単振動】
図のように、下端を床に固定した軽いばねで上面が水平な質量Mの台Bを支え、その上に
質量mの小物体Aをのせると、ばねが自然長からだけ縮んだ位置でそれらはつりあった。
このときの小物体の位置を原点(=0) とし、鉛直上向きに軸をとることにする. 小物体A
の位置を表し、重力加速度の大きさを」として、以下の問いに答えよ、ただし、小物体
Aと台Bは軸に平行な方向にだけ動くものとする。
(1) このばねのばね定数はいくらか.
x=x の位置から小物体Aと台Bを同時に静かに放すと、
それらは一体となって, 軸と平行な方向に単振動した。ただ
し, -d
0 である。 この間の小物体Aの加速度の成分
α速さを. 小物体Aが台B から受ける力の大きさをNと
する.
(2)
関数として表せ.
(3) このときの単振動の周期はいくらか、
(4) N を関数として表せ。
(5) を関数として表せ、
0
(6) はいくらか、
(7) はいくらか
0000000000000000
2dの位置から小物体と台Bを同時に静かに放すと、ェェの位置で小物体は
Bから離れ
(最高点)まで到達した。
の位置