ゴムひもとばね定数

質問

自然長lのゴムひもを用いて、そのゴムひもを天井に固定し天井から質量mのおもりをつりさげたとき、ゴムひもはdだけのびた。ゴムひもはフックの法則に従うものとする。また、重力加速度をgとする。以下の設問にl、m、g、d、を使って答えなさい。

1　ゴムひものばね定数をもとめよ
２　おもりを天井まで持ち上げて静かに離すと、ゴムひもがたるんでいる間は自由落下した。ゴムひものたるみがなくなった瞬間の速度を求めよ。
３　ごむひものたるみがなくなった後、おもりが最下点に達したときのゴムひものノビをもとめよ。
４　おもりをはなしてから最下点に達するあいだで、おもりの速度とか速度の大きさの最大値を求めよ。

１番２番はそれぞれ

k＝（mg）／d

v＝gl

とでましたが３番４番がわかりません教えてください。

回答No.1

fine001 · ベストアンサー

1番については、力のつり合い条件を用いてることで、正解です。
2番については、なぜそのような答えになるのでしょうか？
自由落下の諸式を適用するにせよ、力学的エネルギー保存則を用いるにせよ、
v=√(2gl)のはずです。
3番は力学的エネルギー保存則を用いれば、正解にたどり着けます。
4番は、問題が正しければ既に答えは出ています。少々、問題に疑問があります。

補足

解答ありがとうございます。2番は私の勘違いで間違っていました。ご指摘ありがとうございます。
しかし、3番、4番がやはり私にはできません。詳しく解答していただけませんか？