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物理の問題です

フックの法則に従うバネ定数Kのバネによる力の位置エネルギーを求めよ。バネ先端の自然長からの変位がxのときバネによる力がF(x)はF=Kxと表される。ここでは位置エネルギーの原点を、バネが自然長の位置にとることとする。すなわち位置エネルギーU(x)としたとき、U(0)=0とする。 この問題の解答と解説をお願いします。

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  • ベストアンサー
  • sanori
  • ベストアンサー率48% (5664/11798)
回答No.1

こんにちは。 力を距離(変位)で積分すると、位置エネルギーになります。 F(x) = kx U(x) = ∫Fdx = ∫kxdx = 1/2・kx^2 + Const. x=0 のとき U=0 という条件を代入すると、 0 = 1/2・k・0^2 + Const. したがって、Const.=0 よって、 U(x) = 1/2・kx^2

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