実戦
基礎問
GA
32
ばね振り子と物体の離れる条件
IC
物理
図のように、ばね定数んの軽いばねを円筒の中に入れ,そ
の上に質量mの板Aを取り付け、その上に質量mの物体B
を静かにのせたところ, ばねが2dだけ縮んでつりあった。
次に,板 A, 物体Bをさらに3dだけ押し込み静かに放すと,
しばらく一体となって運動した後, BはAから離れた。 つり
m
あいの位置を原点とし、 鉛直上向きにx軸をとる。 円筒の内面はなめらかで
あるとし, 重力加速度の大きさをg として,以下の問いに答えよ。
(1)板 A, 物体Bが一体となって運動しているときのBがAから受ける垂直
抗力の大きさNを,dを用いて, Aの位置の関数で表せ。
(2) 物体Bが板Aから離れる位置をdを用いて求めよ。
(3) 物体Bが板Aから離れるときのA,Bの速さを求めよ。 (神奈川工大 改)
着