高2物理2021 2.7.8.振り子の周期⑥天井から吊されたゴムによる運動

水曜日, 10月 27, 2021

高2 高校物理 単振動

t f B! P L

 「ゴムの一端を天井につけて,もう片方に質量$m$のおもりつけたところ,ゴムは自然長より $d$だけ伸びてつりあった.つりあいの位置から鉛直下方にゴムを$2d$だけ引いて手を離したとき,重力加速度の大きさを$g$として,おもりが最下点から最高点に達するまでの時間を求めよ.ただし,ゴムの自然長は$d$に比べて十分大きいものとする.」
 この問いでは2点注意が必要です.
 1つめはゴムには押し返す力がないことです.つまり,物体が自然長の位置を越えると物体は鉛直投げ上げ運動をします.2つめは単振動する物体の距離と時間は比例しないことです.こちらは等速円運動をする物体の正射影であることを思い出すと理解しやすいと思います.難しい問題ですが,がんばってください.
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