Question

ゲスト

見えにくくてすみません。
この問題の問7と問8が分かりません。
解説をお願いします。

図1 のように, ばね定数がょで質量の無要できるばねの下端が床に固定されている。ばねの上端に質硬

7の概を固定し. さらに板の上に質量所の小球をおいたところ, ばねは自然長からち X。(>0) だけ縮んで

D含った。 鉛直上向きをエ軸の正の向きにとり. つり合ったときのばねの上端の位置を原点とする。板の

属さや小球の大きさは無視し、板, 小球。ばねは方向にのみ運動する。 重力加速度の大きさをとし, 脆
Fの問に答えよ。

 

テ                            小球の位置の時間変化
ォ                        安
=デー]       |                ーーー
< |                小叶と板が大れた位置P-         こ
ES |   ト三記)                        つり合いの仁置=一-
ばね定数 1  = 導  0つり 何    小叶と攻の位置の時間化
4ょ 5自稚長 演計      公証)               こ
|    補   サー          小間と物を押しげた位置-ブーートー一
=      ーー    ま
ieデ                                          2
= |   計   1                 小半が導から
は  |                      許れた時刻

屋!   8 1                    図 2

つり合いの位置から, ばねを (>0) だけ押し縮め, 机かに手を離したところ, ある位置Pで小球は板
から離れた。このときの小球の速さは uぃ。 であった。

間5 Pの座標を X。を用いて表

間6 小球は板から離れたのち, 再びPに戻ってきた。この間, 板も 1 周期振動して, 小球と同時にPに
戻ってきた。ぬを んた, gを用いて表せ。

間7 問6の運動がおこるために. 玉のとるべき値を7, ん /好 ダ。を用いて表せ。また, 解答を導くため
の考え方と用いた計算式を簡潔に記せ

間8 問6の問題で特に 刀=7 の場合を考えよう。図2は, 小球がPで板から旅れた後, P に戻ってき
て板と弾性衝突をし. 再びPに戻ってくるまでの小球の位置の時間変化を示している。小球が投げ上げ
られている間の板の振動の中心に注意して. 枢の位置の時間変化として正しいものを図 3(4)-(9の中か
ら選べべ。

(3) エ 小球の位置の時間秋化   7 小奈の位置の時間化

テ    先生の科二
ーーく                                                                                                                         こ

   
 
 

板の位置の時間変化

、 板の位置の時間変化
9 ます 年

他)   テ  人の坦の公選の時同人   fe

  
 

板の位置の時賠褒化             科の位置の時人

上                 = Lee の