(1)
自然長から、\(0.20m\)だけ伸ばした点からスタートしているので、振幅の大きさは、そのまま\(A=0.20[m]\)としてしまえばいいですね。
(2)
周期の公式を活用します。
\(T=2\pi \displaystyle\sqrt{\frac{m}{k}}\)
\(T=2\pi \displaystyle\sqrt{\frac{0.5}{8}}\)
\(T=2\pi \displaystyle\sqrt{\frac{1}{16}}\)
\(T=\displaystyle\frac{2\pi}{4}\)
\(T=\displaystyle\frac{\pi}{2}\)
\(T≒1.6[s]\)
(3)
速さの最大値なので、\(cos\theta\)部分は最大値\(1\)をとっていると考えます。
すると、\(v_0=A\omega\) より
\(v=A×\displaystyle\frac{2\pi}{T}\)
\(v=0.2×\displaystyle\frac{2}{\pi}×2\pi\)
\(v=0.80[m/s]\)
(4)
力の大きさは、運動方程式を活用することにしましょう。
\(F_0=ma=mA\omega^2\)
\(F_0=0.5×0.2×4^2=1.6[N]\)
