必解 152 斜面上での単振動 下図のように、傾きの角が30°のなめらかな斜面上で,ぱね
の下端を固定し,上端に質量m[kg]の物体Aを取りつける。次に, A の上方に同じ質
量の物体Bをのせたところ, ばねが自然の長さより d[m〕だけ
縮んでつり合った。 ばねを自然の長さより 3d[m〕 だけ押し編
めて、 時刻 0[s] のときに静かに手をはなしたところ,Bは
ばねが自然の長さのところでAから離れ、斜面をすべり上がっ
た。重力加速度の大きさをg〔m/s'] とする。
B
~0000000
130°
A
H ばね定数k [N/m〕 はいくらか。
A
つり合いの位置を軸の原点にとり、斜面に沿って上向きをx軸の正の向きとする。
BがAから離れるまでのBの位置r 〔m〕 を時刻f[s]などを用いた式で表せ。
(3) Bが離れる時刻はいくらか。
153 単振動と心