物理問題です

質問

通信講座のテストを受けているのですが、どうしてもわからない問題がありまして、どなたか教えていただけませんでしょうか？ よろしくお願いします。

１）質量１０kgの球に長さ１００ｃｍの糸をつけて、垂直と６０度の角度をなす位置まで傾けて
静かに離した時、この糸が垂直になった時の球の速さを計算しなさい。
　　重力加速度ｇを　ｇ＝９．８m/s^2とする。

２）バネ定数　K１＝２７kg/cmとバネ定数　K２＝１８kg/cmの２つのスプリングがある。
４５ｋｇｆの重量がその上にあるとき、固有振動数を計算しなさい。

(1)この２つのスプリングを直列にしたとき
(2)この２つのスプリングを並列にしたとき

回答No.1

RyoOhara

物体に働く力は重力と糸の張力。

糸の張力は物体の運動と常に直交するので仕事をしません。
すると、重力のみの運動になるので力学的エネルギー保存則が成立。

物体の最下端を重力の位置エネルギーの基準とする。糸が鉛直線と60°の角をなしているとき、基準からの高さは１／２〔ｍ〕

ゆえに、ｍｇｈ＝１／２ｍｖ＾2　において、ｈ＝１／２とすると
ｖ＝√ｇ　〔ｍ／ｓ〕となります。