単振動 ： ばね‐質量系 (spring - mass system)

ばねの一端を固定し，他端におもりを取り付けたものをばね振り子 (spring pendulum) と呼ぶ．そのようなばねと質量（おもり）で構成される系をばね‐質量系 (spring - mass system) といい，ここでは，その質量の往復運動（振動）を考える．

このばね‐質量系の数学モデルを得るために以下を仮定する：

• 重力加速度の大きさ ${\displaystyle g}$ は一定である．
• おもりは質量 ${\displaystyle m}$ の質点である．
• ばねの質量はゼロである．
• ばねは弾性体であり，常にフックの法則に従い，その弾性定数（ばね定数）を ${\displaystyle k}$ ${\displaystyle (>0)}$ とする．
• 空気の影響は無い．

上記の数学モデルを考えると，ばね振り子のおもりの運動は単振動となる．簡単な例として，以下の場合を考える：

• ばね振り子を滑らかな水平面におく（水平ばね振り子）
• ばね振り子を鉛直に吊るす（鉛直ばね振り子）

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最終更新日：2026年1月21日