質問: 物理について ばね定数がkのばねを鉛直方向に吊り、下側の端に質量mの質点をつけたら、x0(エックスゼロ)だけ下に伸びて質点は静止した。 重力加速度をgとして以下の問に答えなさい。なお、鉛直下向きの単位ベクトルをiベクトルとすること。 1)x0だけ下に伸びて質点は静止したという条件を、問題文中の記号で表し、その条件式からばね定数kを問題文中の他の記号で表せ。 次に静止した状態からさらにばねを伸ばし、位置x=x0+aで速さが0となるようにそっと質点を放したところ、質点は鉛直方向に振動し始めた。質点を放した時刻をt=0として、以下の問に答えよ。 2)振動している質点の位置がx0+x(t)(ばねの伸びがx(t))と表される時刻tでの質点の運動方程式を、最終的な答えにx0やgを用いず、加速度の大きさaとして、ベクトル表現で答えなさい。 3)この質点の運動の運動方程式が単振動運動することを表す微分方程式と等しくなることを示しなさい。 4)3)の微分方程式を解き、問題文中の初期条件を考慮して、この質点の位置y(t)=x0+x(t)を時間tの関数として表しなさい。 詳しく教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。
回答: 問題を丸投げせず、質問者がどれだけのことを理解しているのか、どの部分がわからないのかをまとめてからその部分だけを質問するようにしてください。 もしも、問題全てが全くわからないということでしたら、適切な教科書を熟読してからわからない点を質問してください。