ばねの運動について

質問

質量がmの2枚の円盤の中心にばね定数kのばねをつけて、片方の円盤を鉛直方向に持ち上げてつりあったら落下させる、という問題がありました。
そこでこの問題で重要になるのが物体系の重心です。
この場合重心は移動せず円盤は鉛直方向に対称に単振動をするみたいですが、どうしてででしょうか？
もし重心がばねの真ん中だったら真ん中を境にして上の円盤と下の円盤は単振動をするのでしょうか？
また、重心が移動するのはどういうときでしょうか？

回答No.1

sanori

こんばんは。

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この場合重心は移動せず円盤は鉛直方向に対称に単振動をするみたいですが、どうしてででしょうか？
もし重心がばねの真ん中だったら真ん中を境にして上の円盤と下の円盤は単振動をするのでしょうか？

この「２枚の円盤とばねの系」においては、重心は、ばねの真ん中です。
「真ん中を境にして」ではありません。
２つの円盤は、ばねの真ん中の上下に対称な単振動をします。
（伸縮運動です。シンバルを一定のテンポで演奏しているような様子です。）

＞＞＞
また、重心が移動するのはどういうときでしょうか？

系が移動するときです。

たとえば、上記で、
『「２枚の円盤とばねの系」においては、重心は、ばねの真ん中です。』
と書きましたけれども、
自由落下していますから、重心も移動（自由落下）しています。

お礼

なるほど、シンバルをイメージするとわかりました。
ありがとうございました。