ｙａｅ さんの書込 (2005/05/29(Sun) 21:55)

はじめまして!! 物理のテスト直しをしていてわからないところがあったので教えてもらえませんか?? 高３のテストで，ばね振り子のところです．

軽いばねに質量0.25[kg]のおもりをつるしたら，ばねは自然長より0.05[m]伸びてつり合った．この位置からさらにばねを0.10[m]伸ばして手を離した． 重力加速度を9.8[m/s]とする． ?このばねのばね定数を求めよ． ?このときの単振動の周期を求めよ． ?おもりがつり合いの位置を通過するときの速さを求めよ． ?この単振動の力学的エネルギーを求めよ．

という問題です． ?までは参考書などを見ながら解いたのですが，?の「力学的エネルギーを求めよ」の答えをどう書いたらいいのかわかりません．教えてください．

tomo さんのレス (2005/05/29(Sun) 22:16)

yaeさん，こんばんは． tomoです．

解けたところまで答えを書くと，レスがつきやすいと思いますよ． ちなみに，力学的エネルギーは何だかお分かりでしょうか？ 具体的に数値を答えれば良いと思います．

ｙａｅ さんのレス (2005/05/29(Sun) 22:40)

tomoさんありがとうございます． 解いた答えは… ?49[N/m］?π/7[s］?0.7[M/s] となりました． ??は公式を使い，?はエネルギー保存より求めてみました． 力学的エネルギーという意味はあまりよくわからないです．なので問題の意味もよくわかりません．

tomo さんのレス (2005/05/29(Sun) 23:11)

yaeさん，こんばんは． tomoです．

?，?は合っていますが，?は違っているようです．

?と?は公式を使ったということですが， おもりにかかる力は図に描いてみましたか？

?はなぜ違ってしまったのでしょうかね． エネルギー保存の式自体が違っているのか， 単なる計算ミスなのか，判断しかねます． エネルギー保存の式はどんな式になりましたか？

力学的エネルギーについては，お手元の教科書や参考書に，何か説明がありませんか？

ｙａｅ さんのレス (2005/05/30(Mon) 17:42)

tomoさんありがとうございます．

参考書に同じような問題があったので，そこから考えてみました．

おもりにかかる力は，鉛直下向きの重力と上向きのばねが引く力で， ?は鉛直下向きにＸ軸をとって，Ｘ=０を重力による位置エネルギーの基準点とし， これとＸ=Ｘ'においてのエネルギー保存を考えて求ると，

０=1/2・ｍＶＶ＋1/2・ｋＸ'Ｘ'−ｍｇＸ' Ｘ'=ｍｇ/ｋを代入して， Ｖ=ｇ√ｍ/ｋとなり， よってＶ=0.7[m/s]となりました． (二乗の書き方がわからなかったので，読みづらくなってしまいました．すみません．)

参考書には力学的エネルギーの説明が載ってたんですけど， いろいろ書いてありすぎてよくわからないんです．

tomo さんのレス (2005/05/30(Mon) 23:15)

yaeさん，こんばんは． tomoです．

すみません，?は0.7[m/s]で合っていました． 混乱させてしまっていたらごめんなさい．

教科書には力学的エネルギーの説明は載っていませんでしたか？ yaeさん自身，エネルギー保存の式を立てていらっしゃいますよね． その保存するエネルギーが力学的エネルギーです． この問題では，運動エネルギー＋重力による位置エネルギー＋弾性力による位置エネルギーですね．