중력장에서 진동하는 용수철의 높이가 최고점에 있을 때 알짜힘 & 수직항력이 구심력 역할을 할 때 심화

[천국현]

공부하다가 보니 질문이 2개가 생겼습니다!!

1. 단진동의 케이스 2번째에서 중력장 속에 진동하는 용수철 상황에서요, 

강사님이 말씀해주신 상황은 용수철 상수가 k이고 m을 달아놓았을 때 용수철이 x0만큼 늘어나는 상황에서, 즉 mg=kx0가 성립할 때, 

m을 x0만큼 잡아당겨서 진폭A=x0로 만든 상황을 설명해주셨잖아요.

그리고 그 상황에서는 m이 최고점 위치에 있을 때 탄성력이 0이기 때문에 알짜힘은 중력만이 남는다고 말씀해주셨습니다.

그러면 A가 x0보다 작아서 최고점을 찍어도 고유길이 지점까지 올라가지 않을 때에도 알짜힘이 중력만 작용하나요??

제 생각으론 그 상황에서는 최고점을 찍어도 위로 향하는 탄성력이 남아있어서 알짜힘이 중력보다 작을 거 같기는 한데, 확신이 안서서 질문드렸습니다.

2. 수직항력이 구심력 역할을 하는 운동을 설명하실 때요,

그 상황에 대해서 공부를 좀 하다가 그냥 호기심에 여기에 장력까지 있다면 어떨까 생각을 해보았습니다.

그래서 중력이 작용하는 반원형틀 원심에 m과 연결된 반지름 길이의 줄이 있다고 가정하고 놓아보았는데요

계산을 해보니까 장력T와 수직항력 N이 합쳐서 3mg코사인세타 만큼 작용을 한다라는 결론이 나오더라고요.

T와 N의 관계식도 구해보고 싶은데 저 상황조건에서는 더이상 식이 나오지 않는 것 같더라고요.

혹시 저기서 장력과 수직항력의 관계식을 구할 수 있나요? 없다면 어떻게 조건을 넣을 수는 없을까요??

[정승현(다빈치)]

1. 당근 특이 케이스만 알짜힘이 mg
2. 저 상태황에서는 장력이 걸리지않습니다.
일반적으로 장력과 수직항력을 동시고려하는 경우는 거의 없습니다.