大学の物理でわからないところがあるので教えてください.
ピンと張った長さLの紐の中央に固定されている質量mの物体がある. 物体は紐から常に一定の力Sで引っ張られている. 物体を少し変位させて静かに離すと振動する. 物体の変位をxとして,そのときの物体にかかる復元力を求めよ. (鉛直上向きを正として,物体にかかる力の合力を計算する.) この復元力をxが小さいとしてTaylor展開し,単振動と近似したときの運動方程式を求めよ. この振動の周期を求めよ.
問題と少し違うやり方のとき
F≒-S*(x/(L/2))*2=-(4S/L)x T=2Π√(mL/S)
となったのですが,問題の指示通りのやり方がよく分かりません. どなたか教えていただけませんか,よろしくお願いします.
F=-S*x/(√((L/2)^2+x^2)*2=4Sx/√(L^2+4x^2)
としたのですが自信がありません. 見にくくてすいません.
たしかに から がでますね.
# Taylor展開はおおげさなような... ともかく と置き換えてから, を利用してTaylor展開あるいは一次関数近似をされてはどうでしょう.