例題23 質量Mの板をつけたばね定数 kのばねがある。 この板に質量m の小球を押しつけ, ばねをしだけ 縮めた後、手を放した。 重力加速 度の大きさをgとする。 ただし,面はなめらかで, ばねが自然長に 戻ったとき、小球は板から離れる。 (1) ばねが自然長に戻ったときの小球の速さを求めよ。 (2) 小球と離れた後, ばねの伸びの最大値xはいくらか。 (3) 小球が高さんの台上にすべり上がるためのもの条件を求めよ。 1/2kl² = // (m+M) v² £\ _v=4₁ [m] 解面はなめらかであり, 仕事をする力が重力と弾性力だけなので力学的エネ ルギーは保存される。 (1) は (板と小球) の速さなので (2) ばねの長さが最大のとき, 板の速さは一 瞬0になる。 Mv² = kx² M k x = V₁ = M 1 3 力学的エネルギー M m+M k m+M 1000000ussi 自然長 基