力学演習A 課題 (2)
ATUIT
*6. 図のように質量mの物体の左側に自然長 L, パネ定数k (k> 0) のバネが設置され, パネの左端は壁に取り付けられて
いる。また、 同じ物体の右側には自然長 L, バネ定数 2k のバネが設置され, バネの右側は壁に取り付けられている。 壁
と壁の間隔は3Lであり、物体の大きさは無視できるとする。 バネは自然長からの伸びまたは縮みに比例した復元力を物
体に及ぼす。 この問題では水平面に対して平行に軸を取り、 左側の壁を原点, 右向きを正の向きとする。 また, 重力や
床での摩擦は考えない。 物体を手で押さえてæ=2Lの位置に固定し、 時間 t = 0 で静かに手を離したところ, 物体は単
振動を行なった。
k
0
(a) 時間 t = 0 において、 2つのバネにより物体に働く合力求めよ。
(b) 物体の加速度が0となる位置 (つり合いの位置)を求めよ。
(c) 時間tにおける物体の位置 x(t) を求めよ。
学籍番号
(d) 時間 tにおける物体の速度v(t) を求めよ。
2k
分からなかったことや間違えたことは何か? また、説明してほしいことあれば、 書きなさい。
III
3L
氏名
X