Question

m

（2）の下線部は、どういうことですか？教えて下さい。

立式の際,考える必要がないことを意味している。したがって, 次のよう
例題 44
ばね定数k[N/m] のばねに m[kg] のおもりP E
をつり下げて静止させた。重力加速度の大きさを
g [m/s'] とする。
(1) ばねの伸び1はいくらか。
(2) Pを下から支えてばねを自然長にもどし, 急に
支えをはずす。Pはこの位置から最大どれだけ下がるか。
(3) この後,Pは単振動をする。 Pの速度の最大値 voはいくらか、
P
解
mg (m)
k
(1)(重力)= (弾性力)より mg= kl
(2) Pはつり合いの位置Oを振動中心として単振動するので,
2mg (m)
24=
k
自然長
上端
. A
(3) 点0を重力による位置エネルギーの基準にとる。点
AにおけるPの速さは0なので, カ学的エネルギー保
中心
存則は
mx『+→kx0+mgl=D mu3+ kパ+ mg×0
2
(点A)
(点0)
下端
左辺に mg= klを代入して
AP-mus …0
k
m (m/s)
(m/s)
k
Voミ
m
(参考)式のは今kx°の xをつり合いの位置からの距離と考えれば、 Ng
は、
立式の際,考える必要がないことを意味している。したがって, 次のよ
な形で, 力学的エネルギー保存則を適用してもよい。
-m×0°+ kl
mu+kx0°
2
(点A)
(点0)
ee00eeeee

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

理系のおっさん

単振動の場合は、全ての力がつり合った位置を中心に振動します。
今回ですと、重力とバネの引く力が同じになる位置(バネの伸びがl)が振動の中心になります。
このとき、バネの伸びが0～2lの間で振動します。

厳密には計算して求めるものですが、計算が複雑なので「力が釣り合った位置が振動中心」は覚えておく事項となっています。
引用(https://calculus-physics.com/simple-harmonic-motion/)

m

分かりやすく説明してくださりありがとうございます！！