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高校物理の問題(力学)の問題について質問です。

こんにちは、この問題↓なのですが 水平と30°の角を滑らかな斜面上に、ばね定数k[N/m]のばねが下端Aを固定して置かれている。このばねに質量m[kg]の球をのせ、ばねの長さを自然長よりd[m]縮めて初速度0[m/s]で離したところ、球は斜面に沿って運動し、やがてばねから離れてある高さのところまで達した。ばねが自然長のとき(ばねに球をのせないとき)のばねの上端を原点Oとし、斜面に沿って上向きをx軸の正の向きにとるものとして、以下の問に答えよ。ただし、ばねの質量と球の大きさは無視できるものとし、重力加速度の大きさをg[m/s^2]とする。 (1)球の位置をx[m]、加速度をa[m/s^2]として、球がばねに接しているときの球の運動方程式を書け。また、球がばねから離れる瞬間の球の位置を求めよ。 (2)球がばねから離れる瞬間の球の速度v1[m/s]を求めよ。 (3)球がばねから離れて斜面の最高点に達したときの、球の位置xm[m]を求めよ。 以下では、k=(3mg)/(2d)の場合について考え、kを用いずに答えよ。 (4)球がばねから離れるまでの運動において、ばねの弾性エネルギーをUk[J]、重力による位置エネルギーをUg[J]、球の運動エネルギーをK[J]とする。Uk、Ug、Kを位置xの関数として表せ。 (5)球を放してからばねを離れる瞬間までに、球が受けた仕事および力積を求めよ。 (6)球を放してからばねを離れるまでに要した時間を求めよ。 (7)球を放してからばねを離れるまでの間について、球の座標x[m]および速度v[m/s]を時刻t[s]の関数として表せ。ただし、球を放したときをt=0[s]とする。 前半部分はわりと分かったのですが、後半部分がイマイチわかりません… 出来る方、回答お待ちしています!

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  • tetra_o
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解いてみました。以下のURLを参照してください。 もし間違っていたらすいません。 http://urx.nu/9HtT http://urx.nu/9HtZ http://urx.nu/9Hu0

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