この写真には、「加速度aの向きと違うFの向きは一致する」と書かれてますが、なぜばね振り子が単振動して

この写真には、「加速度aの向きと違うFの向きは一致する」と書かれてますが、なぜばね振り子が単振動している時の復元力は、ma=F=ーkxとなるのですか？

振幅の端？(aが最大となる部分から振動の中心に向かう時は復元力と加速度の向きは同じだと思うのですが…

No.3 ベストアンサー 回答者： finalbento 回答日時： 2022/08/24 16:23

違った観点から書かせていただくと、質問者様は式の意味を読み間違えています。

恐らくは

ma=-kx

と言う式、あるいはそれを整理した

a=-Kx

と言う式を見て「aはプラスなのに-Kxはマイナス」と思われたのでしょうが、式をよく読めば「aはプラス」なんてどこにも書いていません。仮にaがマイナスであれば「加速度aと復元力-kxの向きは同じ」と言う主張と「加速度aと復元力-kxの正負が逆」と言う主張は何も矛盾なく両立します。

No.2 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/08/24 16:22

>「加速度aの向きと違うFの向きは一致する」

解説に書いてあるのは
「力は速度の向きじゃなくて、加速度の向きと一致する」

>なぜばね振り子が単振動している時の復元力は、
>ma=F=ーkxとなるのですか？

何故突然バネ振り子の話になる？

>振幅の端？(aが最大となる部分から
>振動の中心に向かう時は復元力と加速度の向きは
>同じだと思うのですが…

まず、何の話かを詳しく書こう。

No.1 回答者： すんすんにゃ 回答日時： 2022/08/24 16:05

バネ振り子が仮に下向きに落ちる方向を正としたら、

最下点からもとの位置に戻ろうとするときの方向、つまり上向きの方向は負になります。
なので復元力には"－"をつけます。

別に逆でもいいです。
下向き方向を負、上向き方向(復元力方向)を正。
どちらでもいいですが、その解説本では便宜上、そのように表したのでしょう。