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物理の質問

（1）は正解していました （2）がわかりません。（2）は慣性...

■どこまで理解しているか


（1）は正解していました
（2）がわかりません。

■どこが具体的にわからないか


（2）は慣性力を使うと思ってエレベーター内に人がいるので下向きにmaの力がかかってると予想して運動方程式を立てたのですがうまく行きませんでした

答え
（1）L-(l+mg/k)
（2）周期 2π√m/k 振幅 ma/k

（1）は正解していました （2）がわかりません。（2）は慣性... 画像ビューアで開く
9か月前
おぜお さんの質問

回答(1件)

ベストアンサーに選ばれました
G_Imamura先生
先生
先生 の回答 9か月前
おもりの変位を、ばねの自然長の位置を原点にとり、鉛直下向きを正にとり、エレベーターの中の人から見たおもりの加速度をαとします。下向きに慣性力maが働くので、おもりの運動方程式は
mα = mg + ma - kx = -k(x - m(g+a)/k) となります。
したがって　α = g + a - kx/m = -k/m(x - m(g+a)/k) より、おもりは x=m(g+a)/k を振動中心とし、角振動数 √k/m の単振動をすることがわかり、(1)のつりあいの位置が振動の上端となるので、振幅はm(g+a)/k - mg/k = ma/k 、周期は2π/ω=2π√m/k となります。

  • 理解できました！
    前回の質問にも今回の質問にも答えていただきありがとうございます！

    9か月前

    おぜお

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あなたがベストアンサーに選んだ
G_Imamura
さんは先生をしています

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回答ありがとうございます！

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117<エレベーター内で単振動するばね振り子> 図のように,床から天井までの高さがLのエレベーターの天井に, 自然長1の ばね(ばね定数ん)の一端を固定し, 他端に質量mの小さなおもりをつけ, 静かに つり下げる。 エレベーター内の人が観測するおもりの運動について以下の問いに答えよ。 た だし,重力加速度をgとし, Lはlより十分大きいものとする。 (1) エレベーターが静止しているとき, 床からおもりまで の距離はいくらか。 (2) いま,このエレベーターを瞬間的に一定の大きさaの 等加速度で上昇させたとき, おもりは単振動を始めた。 この単振動の周期および振幅はいくらか。 m (奈良女子大)

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