良問 力学24：あらい斜面上のばねとおもり

このシミュレーションについて

斜面上で、自然長のばねにつないだおもりを静かに放す。位置エネルギーの減少がどのエネルギーに変わるかを調べ、ばねの最大の伸びと、そのあと再び動き出すかどうかを確かめる

動かせる条件

おもりの質量 m ／ つるしたときの伸び l ／ 斜面の傾き θ ／ 静止摩擦係数 μ ／ 動摩擦係数 μ′ ／ 再生速度 ／ 答え合わせ

やってみよう・ポイント

• ポイント：ばね定数は、鉛直につるしたときの伸び l から決まる。最大の伸びのとき、失った位置エネルギーが、弾性エネルギーと摩擦熱にどう分かれるかを式にする。
• やってみよう：①θ を小さくしていくと、手を放しても動かなくなる境目を探す。②1回目の最大の伸びのあと、上へ動き出す場合と止まったままの場合の境目を、θ を変えて探す。③動き出す瞬間の力のつり合いを考える。

使い方

• スライダーで条件を変えると、結果がどう変わるか確かめられます。
• 「一時停止」「リセット」「速さ」で、動きを止めたり、ゆっくり見たりできます。
• 図の上をクリック・ドラッグできるものは、点を選んだり、物体を動かして初期条件を決められます。
• 右の欄の数値（理論値・実測値）やグラフで、予想と結果を照らし合わせてください。
• 「全画面」で、教室のスクリーンに大きく映せます。

良問の ほかのシミュレーション