バネ解
: ばねの自然長
として、はたらく力を考える
それぞれ運動方程式を立てる
【重心座標】
(1)(2)の方程式の和を取ると次の方程式が得られる
さらに変形し
ここで、重心の座標X、全質量を
とすると。(3)の式は下のように変形できる。
この運動方程式は、重心の座標は等速直線運動をすることを示している。
【相対座標】
(1)(2)の方程式の差をとると、下のような方程式ができる。
ここで、相対座標xを
により導入し、換算質量μを
により定義すると、xに対する運動方程式は
さらに、ばねの伸びをΔxとすると
であるから
となり、ばねにつけた質量μの1個の重りの運動方程式になる。
つまり、相対座標ではω=√(k/μ)の単振動である。
くじけそう・・・・
続きはWEBで!(後でまた書きます)