高校物理 要点・解法ノート
差がつく

放し方で式の形を決める(sin か cos か)

着眼点端で静かに放したら x=A\cos\omega t、中心で速さを与えたら x=A\sin\omega t。t=0 の位置と速度で決める。

例題
1
周期 2.0\ \mathrm{s} のばね振り子を、中心から 0.10\ \mathrm{m} 引いて t=0 で静かに放した。位置 x を t の式で表し、t=\dfrac13\ \mathrm{s} での位置を求めよ。
解答
t=0 で x=A(端)なので x=0.10\cos\pi t。
t=\dfrac13: x=0.10\cos\dfrac\pi3=0.050
x=0.10\cos\pi t、中心から 0.050\ \mathrm{m}(引いた側)
ポイントx-tグラフが与えられたら、t=0 の値(0か \pm A か)と、その直後に増えるか減るかを見て式を選ぶ。

「単振動」の項目

  1. 変位・速度・加速度の式必須
  2. 等速円運動との対応(時間を求める)必須
  3. 単振動になる条件と周期の公式必須
  4. 水平ばね振り子必須
  5. 鉛直ばね振り子必須
  6. 単振り子必須
  7. 単振動のエネルギー必須
  8. 加速する箱の中の振り子(見かけの重力)差がつく
  9. 2本のばねではさむ・浮きの振動(K を読み取る)差がつく
  10. 放し方で式の形を決める(sin か cos か)差がつく
  11. 途中で振動が切り替わる(釘にかかる振り子)差がつく
  12. 減衰振動と強制振動不要

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