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(4)
力の釣り合いより
重力とバネの引力が等しいので
mg=kA
⇔k=mg/A
(5)
力学的エネルギー保存則を考えると
バネは
小球を最下点(-4Aの位置)から原点(Oの位置)まで
押し上げ、さらに速度をvにする仕事をしたので
(バネの位置エネ)=(位置エネ)+(運動エネ)
1/2k(4A)²=4mgA+1/2mv²
⇔8kA²=4mgA+1/2mv²
ここでk=mg/Aを代入して
⇔8mgA=4mgA+1/2mv²
⇔4mgA=1/2mv²
両辺をmでわる
⇔4gA=1/2v²
⇔v²=8gA
⇔v=√(8gA)
ありがとうございました!