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物理Ｉ ばね、単振動の問題
(重力加速度の大きさをgとする) 質量の無視できるばね定数kの十分に長いばねが鉛直に立てられており、その上に質量Mの物体Bが取り付けられている。重力とばねの復元力がつりあっているときの物体Bの位置をx軸の原点(x=0)とし、x軸の正の向きを鉛直上向きにとる。物体Bは鉛直方向にのみ動く。 最初、物体Bはつりあいの位置で静止していた。質量mの物体Aを、物体Bの真上のx=hの位置から初速度0で落下させた。物体Aは物体Bと完全非弾性衝突をし、物体Bと一体となって運動を続けた。 (1)Bが静止しているとき、自然長からのばねの縮みΔLを求めよ。 (2)AがBに衝突する直前の速さを求めよ。 (3)AとBが一体となった衝突直後の速さを求めよ。 一体となった物体は最下点に達した後、上昇を始め、ある位置になった時に、物体Aは物体Bから離れた。衝突してから離れるまでの運動は単振動である。今、一体となったAとBがx(0＜x＜ΔL)の位置にいるとする。 AとBをひとつの物体とみなして、xの位置における加速度をaとし運動方程式を立てる。 (4)加速度aをxの関数として表せ。 (5)この単振動の周期を求めよ。 (6)AがBから離れる位置のx座標を求めよ。 物理のテストに出た問題なのですが、(1)しか理解できません。 どうしても解答にたどりつけず、困っています。 長々としてしまいましたが、1つでも解説をいただけると嬉しいです。
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お礼
ありがとうございます! なんとか解けそうです。しっかり公式覚えて頑張ります!