質問: 力学 この問について、力の釣り合いよりmg=kxからx=mg/kよって最下点は自然長から2mg/kという考え方で大丈夫でしょうか??
回答: それは、下から手で支えながらゆっくり放した時の場合ですね。xは重力とばねの弾性力が釣り合った位置です。ここでは、「急に」放したとき「最大どれだけ伸びるか」をきいていることに注意が必要です。この場合、イメージすればわかると思いますが、おもりはつりあいの位置を通り過ぎ、ある程度下まで下がってから(ここが問われている「最大どれだけ伸びるか」の位置)また上に上がっていき、また下がっていき、また上がっていき...を繰り返していきます。空気抵抗やばねの金属部分の摩擦などによって振幅がだんだん狭まっていって最後には確かにつりあいの位置で静止するでしょう。 ここでは、力学的エネルギー保存則を使って解くのがよいでしょう。 もしくはもっとシンプルに、「釣り合いの位置よりx高いところから落としたのだから、つりあいの位置よりさらにx低いところまでは落ちるはず」と考えても大丈夫です。