
加速度運動中のエレベーター内につるされたばねによる錘の振動について、エレベーターが上向きの加速度aで運動中の錘の振動の周期Tは、エレベーターが静止中の振動の周期T0とどのような関係があるか?ばね定数K、錘の質量mです。
一応解けました。T=T0で、エレベーターが静止中も加速度運動中も周期は変わらない、というのは導けました。確認ですが・・・エレベーターが加速度運動中(今回は上向きです)、外の人から見れば、単振動はしないんですよね?どんな運動になるんでしょうか?その運動については高校物理のレベルは超えてますか?それとも十分理解できる内容でしょうか?
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
単振子の周期は、加速度のルートに反比例しますので、
エレベータが止まっている時と、加速度運動している時では、
違うのではありませんか?
振り子が短振動し、エレーベータが加速度運動しているのを
外からみたら、振動しながら上にあがって行くだけでしょう。
登山道のように蛇行する、しかしもっと複雑。
わざわざ、複雑にする必要はないでしょう。
エレベータの中でみれば、単純な運度なのですから。
参考URL:http://web.phys.chs.nihon-u.ac.jp/~ishida/Keisan …
No.2
- 回答日時:
ばねの先におもりをつけて運動させたときの周期は
T=2π√(m/k)
つまりgやa に無関係 であることは導けましたね。
そのとおりです。
エレベーターでも、地上でも、月世界でも同じ周期です。
外から見た場合についてですが
単振動+エレベーターの運動と考えていいと思います。
ただ、エレベーター(上向きの加速度)では、おもりをつけて支えていた手をゆっくり下げて、おもりを浮かせると静止しますが、そのときのばねの伸びが少し大きくなります。
kx=m(g+a)の式のxが伸びです。
地面では kx=mgの式のxが伸びでしたね。
でも、振動の様子(周期)は変わりません。
ですから、高校の物理でも十分理解できる話だと思います。
y=y0+v0t+(1/2)at^2+bsinωt
というような式でいいのではないでしょうか。
ただこれは、エレベーターがaの加速度で上昇しているとき、おもりをbだけ引っ張って手をはなし動かし始めた、とした場合です。
はじめおもりもエレベーターも静止していて、そこからスタートしたときはどうなるかという問題でしたら、エレベーターがぐぐっと加速度的に上昇し、その影響でばねが伸び始め、おもりが振動しだした、ということになり、じゃあ、ばねがいくら伸びるのか(上の式でのbの値)など、ちょっとややこしくなるかも知れませんね。
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 物理学 写真の図は単振動の動きを段階的に表したものです。 (加速度=a、力=F、ばね定数=k、物体の質量=m 11 2022/08/24 21:57
- 物理学 写真の図は単振動の動きを段階的に表したものです。 (加速度=a、力=kx、ばね定数=k、物体の質量= 8 2022/08/24 23:39
- 物理学 物理の単振動の問題で分からない所を教えてください 1 2023/05/10 20:59
- 物理学 物理の証明問題についての質問です。 平面内を運動する小球がある。この物体にかかる加速度の方向と大きさ 2 2023/05/16 00:28
- 高校 円運動の質問 4 2022/05/02 04:53
- 物理学 物理についてです。 ある加速度で運動する台の上に別の加速度で運動する物体が乗っている場合、なぜ台の運 3 2022/12/21 10:51
- 物理学 2物体の単振動 1 2023/08/17 20:27
- 物理学 急募 点電荷Bをx=2の位置で静かに放すと,Bは動き出した。Bが動き 出した後の運動について説明した 10 2022/08/08 12:46
- 物理学 写真の図では、円運動が起きていますが、質問が3つあります ①例えば、鉛直面での円運動なら、垂直抗力が 6 2022/12/19 18:20
- 物理学 写真のような摩擦のある単振動について質問です。 ばねをx引っ張ったとき、球に働く力は図のように表せる 1 2023/06/24 20:38
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
加速度と角加速度の関係について
-
10kgのものを30cmの高さから誤...
-
衝撃と「G」
-
振動の単位 dB→m/s2に換算で...
-
運動方程式 F=ma について
-
高校物理Iの加速度aの瞬間の加...
-
m/s、m/s^2の読み方
-
1/3オクターブ分析
-
衝撃力の計算方法 (振り子玉)
-
Excel 速度 加速度計算について
-
加速度について
-
等加速度運動、等速直線運動を...
-
トリパタイト表示について
-
加速度αの単位は(m/s^2)ですが...
-
お皿が落ちた時の衝撃は何G?
-
等加速度運動で速度が∞
-
物理の有効数字について 初速度...
-
伝達関数と周波数伝達関数の違...
-
走行抵抗について
-
遠心力(単位がxg)を圧力(Pa...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報