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[教科] 物理 [重要度] 重要 [難易度]
水平方向の単振動について、次の問いに答えよ。
図のように、なめらかな水平面上で、ばね定数 k の軽いばねの一端を壁に固定し、他端を質量 m の物体に取り付ける。はじめ物体は、ばねが自然長となる x 軸の原点に置かれている。物体を x = - A の位置まで、ばねを縮めて、時刻 t = 0 に手を放すと、物体は単振動をはじめた。
(1) 手を放した直後の物体の加速度はいくらか。
答えに確信があります
(2) 物体が運動中、任意の位置 x での加速度はいくらか。
(3) 単振動の角振動数 ω はいくらか。
(4) 単振動の周期 T はいくらか。
(5) 物体がはじめて x=0 を通過する時刻 to はいつか。 T を用いて表せ。
(6) 物体が x=0 を通過するときの速さ vo はいくらか。A , ωを用いて表せ。
(7) 物体の位置 x の時間変化を表すグラフはどれか。
(8) 物体の速度 v の時間変化を表すグラフはどれか。
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