良問の風 24 解説

解答欄

解説

斜面にとりつけたバネの問題。運動方程式をたてて単振動の問題として解くこともできるが、時間等は問われていないため、力学的エネルギー保存を用いた方が早い。
動き出す前の状態($x=0$)と一番下まで下った状態($x=x$)との運動エネルギーを比較します。
このとき摩擦によってエネルギーが減少してることに留意しましょう。

(4)の運動方程式では下まで下った後にバネの力で再び引き上げられるかどうかを見ているため、(1)と静止摩擦が逆方向なことにも注意が必要です。