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No.1
- 回答日時:
3次元での運動ですので、一般に束縛条件が何もない場合はその運動は3つの座標で指定されます(自由度3)
しかしこの場合、束縛があることによって自由度が1つ下がり2つの座標で運動が表されます。
この場合zとφ(z軸の回りの回り具合)で指定されます。(rとθはzが決まると一意に決まります)
問題の解法としては、鉛直方向、向心方向、接線方向の3つの運動方程式を書いて解けばいいでしょう。
鉛直 mz''=-mg-kz
向心 maφ'^2=ka
となるので、結局上下に単振動しながら等速円運動といった運動になります。
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