[ 생각하며 배우는 대학물리학 ] 물음 5-4

주의 : 답이 틀릴 수도 있습니다. 그냥 정리하는 용도로 올립니다. 혹시라도 도움이 필요한 분이 있다면 도움이 되었으면 좋겠네요.

주의 : 특별한 경우가 아니라면, 귀찮아서 문제는 안 옮깁니다.

경고 : 숙제하려고 베끼는 데 사용하지 마십시오. 본인의 미래를 망칠 뿐입니다. 나중에 저를 원망하지 마세요.

부탁 : 문제 풀이가 잘못되었으면 지적해 주셨으면 좋겠습니다.

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그림 1.

용수철 길이가 원래 L 이고 m 인 물체를 매달고 운동했을 때 L 만큼 늘었났다고 했습니다. 이 때 용수철 상수는 k 라 했으므로 용수철이 받고 있는 힘의 크기는 다음과 같습니다.

식 1.

일단 구심력의 크기는 다음과 같습니다.

식 2.

용수철이 늘어난 것은 원심력 때문입니다. 그런데 원심력과 구심력의 크기는 동일합니다. 그러므로 다음과 같이 속력을 구할 수 있습니다.

식 3