物にはた
のときはいくらか
ust
48
なった2物体の単振動図のように、ばね定
kのばねのつながった質量Mの平らな台がなめら
な
されている。 ばねの他端は壁に固定されており,台を
平に
びたところで台を静かにはなしたところ、物体は台の上ですべることなく,台と一体
なって掲載した。 台と物体の間の静止摩擦係数をμ, 重力加速度の大きさをgとする。
この振動の周期を求めよ。
) 水平面に対する台の速さの最大値を求めよ。
振動中にばねの伸びが」となった瞬間の、物体にはたらく摩擦力の大きさを求めよ。
振動中に小物体が台の上ですべらないためのdの最大値を求めよ。
台の上には質量mの物体が置
上にあり,
小物体
m
M
k
7000
台を水平に引っ張り, ばねが自然の長さからだけ
させることができる。
49 初期位相がある単振動 なめらかな水平面上に
量mの小球を置いてばね定数kの軽いばねの一端
接続し, ばねの他端を壁に固定する。 ばねが自然の
長さのときの小球の位置を原点0 として、 図の右向
唇に軸をとる。 速度の正の向きは、x軸の正の向きとする。
時刻=0に、原点にある小球に初速度(v>0) を与えたところ、小球は単振動
を行った。 単振動の振幅 A をk.m.vo を用いて表せ。
2
A.
のとき、小球の単振動の角振動数をωとして,時刻における小球の座標を
tを用いて表せ。
3) 小球を一度静止させて x = A の位置まで移動し, 静かにはなすと小球は角振動数」
の単振動を行った。 小球をはなした時刻を t=0として、時刻における小球の座標,
ASASSOT
を 4 tを用いて表せ。
4 (3)のとき、小球が原点を通過するときの速さをVとする。 時刻t における小球の
速度をV,w, tを用いて表せ。
自然の長さ
0000000000-
10
10 単振動
8
