良問の風46番の問題って(a)は力の釣り合い（運動方程式）からバネ定数が求められて、(b)は周期を求

良問の風46番の問題って(a)は力の釣り合い（運動方程式）からバネ定数が求められて、(b)は周期を求める問題になってると思うんですが、解答ではいきなり周期を出してます。これは誤植ですか？

そもそも単振動の周期と言えば運動方程式がないと周期を出せない、つまり運動方程式で初めて単振動とわかるはずなのに、いきなり周期を書いてるのは意味がわかりません。まるでこれが単振動とわかってるかのようじゃないですか。

単振動じゃない可能性も考慮せずにいきなり周期はバグですよね？そもそも周期って運動方程式がないと求められなくないですか？

No.5 回答者： finalbento 回答日時： 2025/04/14 13:58

「良問の風」についてのツッコミは他の質問と同じなので割愛しますが、「単振動じゃない可能性も考慮せずに」云々や「周期って運動方程式がないと(運動方程式を解かないと?)求められない」と言うのは本来その通りです。

ところで質問者様は高校生ないし大学受験の浪人生ですよね。高校数学並びに高校物理の範囲では「運動方程式を解いて周囲を求めて単振動である事を示す」と言う事はできません。なので単振動の周期を表す公式も(特別な場合は別だった気がしますが)高校物理の範囲では言わば「天下り的に書き下す」しかありません。なので質問文にもあったように高校物理では「これは単振動です」と言う事が与えられた条件として書かれているものです。

No.4 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/04/14 11:48

https://www.bing.com/videos/riverview/relatedvid …

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2025/04/14 09:27

＞(a)は力の釣り合い（運動方程式）からバネ定数が求められて

「力のつり合い」は静止状態での話なので、「運動方程式」ではありません。
ばね定数を求めるのは、「力と、ばねの変位との関係」
　F = -kx
（マイナスは、変位の方向と力の方向が逆向きなので付いている。k>0 にするため）
から求めます。

＞まるでこれが単振動とわかってるかのようじゃないですか。

高校物理では、「バネの単振り子運動」は単振動であるという前提で学んでいるはず。ある意味で、それが「単振動」の（高校物理での）定義のようなものです。
↓
https://wakariyasui.sakura.ne.jp/p/mech/tann/ban …

＞(b)は周期を求める問題になってる

高校物理では、「単振動」の運動方程式から微分方程式を解いて「角速度、角振動数」や「周期」を求めることができないので、「単振動の周期の公式」を使うしかありません。

No.2 回答者： ありものがたり 回答日時： 2025/04/14 09:26

良問の風って何や？

しらんがな。

No.1 回答者： mpcsp079goo 回答日時： 2025/04/14 06:06

https://calculus-physics.com/wind-46/