스프링 을 바닥 에 놓 고 스프링 위 에 가볍게 올 려 놓 으 면 스프링 이 압축 되 고 탄력 이 작은 공의 중력 과 같 을 때 작은 공 은 아래로 내 려 가 는 것 이 아 닐 까? 가장 낮은 곳 에 이 르 면 탄력 이 중력 과 같 을 때 균형 을 맞 추 는 위치 에서 단 조 롭 게 움 직 이 는 것 일 까? 왜 단 조 를 못 해요?

스프링 을 바닥 에 놓 고 스프링 위 에 가볍게 올 려 놓 으 면 스프링 이 압축 되 고 탄력 이 작은 공의 중력 과 같 을 때 작은 공 은 아래로 내 려 가 는 것 이 아 닐 까? 가장 낮은 곳 에 이 르 면 탄력 이 중력 과 같 을 때 균형 을 맞 추 는 위치 에서 단 조 롭 게 움 직 이 는 것 일 까? 왜 단 조 를 못 해요?

분석:
공기 저항 을 고려 하지 않 고 스프링 의 길이 가 충분 하 다 (스프링 은 충분 한 압축 공간 이 있다) 면 이상 적 인 상황 에서 (스프링 은 절대 수직 으로 배치 되 고 작은 공 은 가장자리 에서 떨 어 지지 않 는 다), 작은 공 은 스프링 에서 단 조 롭 게 운동 을 한다.
스프링 이 원래 의 상태 에 있 을 때 작은 공 은 스프링 상단 (초속 이 없 음) 에 가볍게 놓 인 다. 작은 공 은 스프링 과 '스프링 진자' 를 구성한다. 이때 스프링 의 탄력 이 0 이 고 작은 공 은 가속 적 으로 압축 스프링 을 떨 어 뜨 린 다. 탄력 이 작은 공의 중력 크기 와 같 을 때 (합력 이 0), 작은 공의 속도 가 가장 크다.스프링 의 탄력 (위로) 을 작은 공의 중력 보다 크 게 하기 때문에 작은 공 은 속 도 를 0 으로 줄 이 는 운동 을 한다. (이 위 치 는 최대 위치)
최저점 (최대 위치) 에서 탄력 이 중력 보다 크기 때문에 작은 공 은 위로 가속 운동 을 하고 균형 위치 에 있 을 때 속도 가 가장 빠르다. 마찬가지 로 계속 위로 운동 을 할 때 탄력 이 중력 보다 적 고 작은 공 은 감속 운동 을 해서 최고 점 (스프링 이 원래 의 길이 에 대응) 까지 속 도 는 0 이다.
이 과정 에서 작은 공 은 스프링 에서 벗 어 나 지 않 고 작은 공 과 스프링 으로 구 성 된 스프링 진자 가 단 조 롭 게 움 직 이 는 것 이 맞다.