- 締切済み
バネの問題です
バネを天井からつるすと，その長さが0.30ｍでした。それに大きさの無視できる質量1ｋｇのおもりをつるすと0.35ｍになりました。これをさらに0.1ｍのばして手を放したときの，振動の周期はなんですか。
- aerts_2009
- お礼率52% (105/201)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数1
- みんなの回答 （2）
- 専門家の回答
みんなの回答
- BookerL
- ベストアンサー率52% (599/1132)
問題丸投げですが、どこまでわかってどこがわからないのかを書いてください。 ばねの質量が書いてないので、考えなくてよいものとしますと、自然長が 0.30[m] 、１[kg] のおもりをつけた時の伸びが 0.05[m] 、ここからばねの弾性定数 ｋ が求まります。 ばね振り子の周期は Ｔ＝２π√(ｍ/ｋ) なので、ｋ がわかればここから周期が求まります。
"バネ 振動" でこのカテゴリー内をサーチして下さい。 多くの同じような質問がされています。
関連するQ&A
- 物理の問題
初歩的なことかもしれませんがわからなかったので質問します。 １．質量10kgの物体を天井から２本の糸A,Bでつるした。 糸A,Bと天井とのなす角はそれぞれ30゜，60゜である。 糸の質量は無視できるとして、各糸が物体に及ぼす力を求めよ。 ２.自然の長さがdで質量の無視ができるバネがある。 （１）バネの上端を固定し質量ｍのおもりをつるしたら長さａだけ伸びて静止した。バネ定数を求めよ。 （２）さらにbだけ伸ばして静かに離したらおもりは振動を始めた。振動の周期と振幅はいくらか。 （３）同質・同長のバネをつぎ足し、その下に質量２ｍのおもりをつるして振動させた。このときの周期は（２）の場合の何倍か。
- ベストアンサー
- 物理学
- 高校物理のばねの問題です。
あるばね定数 k のばねの一端が天井に固定されていて、他端に質量mのおもりが付けられている。ばねが自然長になるようにおもりを手で支え、(1)急に手を離すと、おもりは振動を始めた、(2)手でおもりを支えながらゆっくり手を下ろしていくと、ばねは伸びて、ある高さでおもりは静止した。 （１）(1)と(2)でなぜこのような違いが生じるのか、仕事とエネルギーの考え方から説明してください。 （２）(1)の振動の最下点でのばねの伸びは、(2)でのばねの伸びの何倍でしょう。 できるだけ早く回答をお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ばねと仕事とエネルギーについて
ちょっとわからないので質問します。 あるばね定数ｋのばねの一端が天井に固定されていて、質量ｍの重りが付けられています。 １、ばねが自然長になるまで手で支え急に手を離すとおもりは振動し始めた。 ２、手で重りを支えながら下ろしていくとばねは伸びてある高さで重りは静止した。 １、２、でなぜこのような違いが生じるのか、仕事とエネルギーの考え方から説明しなさい。 わかりそうでわかりません。。。 どうかお答えできる人はお願いいたします。
- 締切済み
- 物理学
- ばねの問題
ばねにぶらさげたおもりの上下振動を考える。ばねの一端を天井の点Aに固定し、他の端におもりを結びつけるものとする。 おもりが受ける力は、重力と、バネの通じて天井がおもりを引く力である。おもりは質点とみなせるものとする。 (a)点Aを原点として鉛直下向きにx軸をとり、おもりの運動方程式をたてよ。なお、おもりの質量をmとし、バネの自然長をL、バネ定数をkとする。他にも必要な記号があれば設定すること (b)運動方程式にあらわれる定数(kやmなど)の値は既知であるものとして、おもりのつりあいの位置を求めよ。つりあいの位置をx=x0とする。 (c)おもりの運動方程式を解き、位置xの時間変化を図示せよ。 振動の周期がどこからどこまでなのかよく分かるような図にすること 考えたことは (a) 重力加速度gとして m*d2m/dt2=mg-k(x-L) となる (b)つりあいより kx=mg から x0=mg/k (c)は解き方などがわからないです これらの問題がいまいち分からないので教えてください。違う点などの 指摘をお願いいたします
- 締切済み
- 物理学
- 物理のばねの問題です
質量m のおもりが上端を天井に固定されたばね定数k の軽いばねの下端に取り付けられて鉛直線上で振動している．ばねはフックの法則に従うものとし，重力加速度の大きさをg とする．ばねの自然の長さを原点として鉛直上向きにx 軸をとる （１） おもりの運動方程式を書きなさい （２）（１）の運動方程式（微分方程式）の一般解を求めよ （３） おもりはどのような運動をするか説明しなさい なんですが解き方と答えを教えてください！お願いします
- 締切済み
- 物理学
- ばねの振動
問題中の振動の解釈に疑問があるので質問します。 問題は、ばね定数98N/mの軽いばねを天井からつるし、その先端に質量2.0kgのおもりをつるした。ばねが自然の長さになる位置で静かに手をはなしたところ、おもりはつりあいの位置Oを中心に振動した。重量加速度の大きさを9.8m/s^2とする。(1)重りが最下点に達したとき、ばねはいくら伸びたか。 です。 解説では、つりあいの位置Oを重力による位置エネルギーの基準にとり、重りをつるした時のばねの伸びをx_0、最下点での伸びをx_Bとして、力学的エネルギーの保存の法則を用いて解いていました。しかし自分は、つりあいの位置Oから自然の長さまでの振れ幅と、つりあいの位置Oから最下点までの振れ幅は同じで、振れ幅をAとおいてフックの法則より、2.0*9.8=98A、A=0.2 ばねの伸びは2A=0.40(m)。で答えはあっていました。どなたか自分の考えは間違っていて、今回たまたま正解しただけか、天井からつるしたばねがある位置から振動したら、ある位置からの上下の振れ幅は同じとしてよいのかを、教えてください。お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ばね振り子の問題で、
物理でははじめてです。 単振動が苦手で、しかも答えがわからなくて、自分の考えが不安です。なので確認・質問もさせてください。 問題 「ばね定数ｋで重さを無視できるつる巻きばねの上端Ａを固定し、下端Ｂに質量ｍのおもりをつけて鉛直につるし、おもりを静止させた。」 このときばねの伸びは（1）である。 この状態で、おもりに大きさｖの鉛直下向きの速度を与えたところ、おもりは振幅が（2）で、周期が（3）の単振動をした。 この運動でｖ=（4）とすると、おもりが最高点に達したときにばねはちょうど自然の長さにもどる。 この（1）～（4）を埋める問題なのですが、 私の回答では （1）は、ばねの上向きの力Ｆ=ｋｘと、重力ｍｇがつりあっているので、 ｋｘ=ｍｇ ｘ=ｍｇ/ｋ---------（1） （2）では、公式ｖ=Ａωより Ａ=ｖ/ω ω=√k/mだから、 Ａ=ｖ√m/k----------（2） （3）は、Ｔ=2π/ω より、 Ｔ=2π√m/k-------------（3） と考えました。ここまでは公式をいれて考えたのですが、あっていますでしょうか。 そして一番の疑問は（4）なのですが、文章の意味がわかるようで、解けません...最高点ということは、振動の中心から、上へｖ√m/k行ったところとはわかるのですが、この場合自然の長さが出ていないので、0。 ｖ√m/k=0、ｖ=0 と考えていいのでしょうか・・・（ダメですよね； そもそも、速さのMaxはｖ=Aωで求めますが、それは振動の中心で速さが最大ということでしょうか？となると、やはり最高点では速さは0....ですが速さを0にしたところで自然の長さにならないと思うのですが・・・ 内容理解が薄くて申し訳ございませんが、ご回答、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
解けました ありがとうございました
補足
バネ定数が98/3になりましたがおかしいですよね？