1 軽いばねの両端に同じ質量mの物体AとBを取
りつけ, 滑らかな円筒状のガードでばねが鉛直に保
たれるようにして,Bを床の上に置いたところ、ば
ねの長さが自然長よりα だけ縮んだ位置 0でAは
静止した。重力加速度を g とする。
(1) ばねのばね定数はいくらか。 また, 床がBか
ら受ける力の大きさはいくらか。 B に作用する力
のつり合いより求めよ。
0
a
P
ZAZ
(2)Aを0点よりさらにαだけ下のP点まで押し下げて、静かに放し
たところAは振動した。
(ア) 振動中のAの速さの最大値はいくらか。
(イ) 0点を原点とし、 鉛直下向きを正とするx軸をとると, Aの位
置xは放してからの時間とともにどのように変わるか。 x をtの
関数として表せ。
(3) はじめにAを0点より押し下げる距離を6にして運動させたとき
Aの振動中にBが床から離れて上方に動き出さないためには, bの
値はどれだけ以下でなければならないか。