物理教室

問題１２　問４の解答

式を立てて解くこともできるのですが
試験では時間は限られてますからここでは効率の良い解法を紹介します。
よくわからなかったら実際に、エネルギー保存則なり、式を立てて確認してみてください。

物体の運動方程式は、物体の加速度をaとすると
ma = -k(x-L)
とあわらせます。
したがって、物体は単振動して振動中心はｘ＝Ｌであることがわかります。
物体は最初、初速度０でｘ＝x₀から単振動をはじめています。
速度０なのでｘ＝x₀が振動の端であるのがわかります。
したがってこの単振動の振幅はＬ−x₀であることもわかります。また、
単振動の端は、「振動中心±振幅」で求まります。
物体が壁から最も離れる位置は、単振動のもう片方の端であるから
答えはL＋（Ｌ−x₀）より

となります。
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