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学
15 保存則
ばね定数kの軽いばねの一端を質量 Mの円筒容器の底
に固定する。質量m の物体Pと容器の間に摩擦はなく,
容器の厚みは無視できるものとする。 重力加速度の大き
さをする
(1) 図1のように、容器を鉛直にして台上におき, Pを
ばねの上端に静かにのせ, P を支えてゆっくり下げて
いくとき ばねは最大いくら縮むか。
00000000000
図1
(2) 図1のような状態で,はじめPをばねの上端に静かにのせ、急に
Pを放したとき ばねは最大いくら縮むか。
kb
図2
m
ベクトル
k
Vo
Mllllllllll m
図3
(3) 図2のように, 容器を滑らかな水平面上におき, 容器を押さえて
Pをばねに押しつけてαだけ縮め、 全体が静止している状態で,容
P を同時に放す。 ばねから離れた後のPの速さを求めよ。トルに
(4) 図3のように、滑らかな水平面上に静止している容器のばねに
Pを水平方向に速さであてたとき,
(ア) ばねは最大いくら縮むか。
(イ) やがてP はばねから離れる。 その後のPの速さを求めよ。
(弘前大)
Level (1) ★★(2)
(3) ★ (4) (7) ★ (1) ★
Point & Hint
ばねの力, 弾性力は kx で,その位置