振動力学の問題が分からないので教えてください。

質問

図は質量10kgの剛体が2m/sの速度で一端を壁に固定されたばね定数98N/mmのばねに衝突する様子を表したものである。この衝突によるばねの変位量および壁が受ける最大の力を求めよ。

回答No.1

NemurinekoNya · ベストアンサー

ボールの質量をm、速度をv、バネ定数をk、変位をxとすると、
エネルギー保存則より、
　(1/2)・mv^2 = (1/2)・kx^2
　x = √(mv^2/k) = v√(m/k) = 2×√(10/98) = 0.639(m)

壁が受ける最大の力F
　F = kx = 98×0.639 = 62.622(N)