物理の力学の問題について質問です。 問題 :図(a)のように,2本の軽いばねAとBを鉛直方向の上下に

物理の力学の問題について質問です。 問題
:図(a)のように,2本の軽いばねAとBを鉛直方向の上下につなぎ,自然の長さになる位置で上端と下端を固定した。Aのばね定数はBのばね定数の2倍であった。重力加速度の大きさをgとし、空気抵抗はないものとして次の各問いに答えなさい。

(1)AとBのつなぎ目に質量mの小さなおもりをつけたところ、おもりは図(b)のように鉛直下方にdだけ下がった点Oで静止した。Bのばね定数を求めなさい。

解答
:Bのばね定数をKとする。
mg=2kd+kd
∴k=mg/3d

(2)次に図(c)のように、おもりを点Oからdだけ鉛直上方に持ち上げた。このときばねとおもりになされた仕事の大きさを求めなさい。

解答
:おもりにされた仕事は、おもりの重力による位置エネルギーの変化量なので、点Oを基準として
mgd-0=mg

ばねになされた仕事は、AとBのばねの弾性力による位置エネルギーの変化量の和なので、
(0-2kd^2/2)+(0-kd^2/2)
=-3kd^2/2
=-mgd/2

ここで質問です。
(0-2kd^2/2)+(0-kd^2/2)の式で、マイナスがついています、なぜマイナスがつくのでしょうか?
解説よろしくお願いします。

図は画像添付します。

No.1 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/12/13 23:22

位置エネルギーの「差」、つまりバネになされた

仕事を計算しているから。

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2016/12/13 23:45