답변 정말 감사합니다! 등가 스프링으로 바꾸는 풀이는 이해하였습니다. 다만, 등가스프링으로 바꾼 후 에너지법을 이용하였는데 다르게 나와 질문 드립니다.
기계공학도로서 많은도움 받고 있습니다 감사합니다

아마 이 문제만으로는 연습이 부족할 것 같아
아래와 같은 예제 3문제를 추가로 풀어드렸습니다.
한번 같이 공부해보시길 바랍니다.

아래의 문제들과
질문하신 내용들은
역학콘서트에서 강의할 예정이니
금요일 밤 9시에 참석하시면
라이브로 강의를 들으실 수 있을 겁니다.

공부에 도움이 되기를 바랍니다.

예제1

설명이 부족했던 것 같습니다.

핵심을 먼저 말씀드리자면,
에너지법을 이용해서 구하는 과정에서
강성값은 keq값을 넣어줘야 합니다.

지금 넣으신 stiffness는
x의 변위에 대해서 계산된
keq가 아니기 때문에
실제로 값이 다르게 나오는 것입니다.

앞서 설명드렸던 부분과 같이
EOM을 이용해서 keq를 구하고,
여기에 Energy Method을 적용하면
아래와 같은 풀이가 됩니다.

조금 헷갈리게 적은 측면이 있는데
에너지법에서 적용되어야 하는 keq값은
keq=5k/3 입니다.
(표기가 중복되기는 하는데 이해하실 거라 생각합니다.)

아래의 링크를 통해
에너지법 공부를 해보시면 좋을 것 같습니다.

https://godjunpyo.com/동역학/?uid=235&mod=document&pageid=1#kboard-comments-235

또한 도르래와 관련하여
아래의 추가 강의를 통해
움직도르래/고정도르래의 차이를
이해해보세요.

감사합니다.

만약 각각 스프링에 대해서
에너지법을 적용하고 싶으시다면,

2x의 변위에 따른 강성값을 넣어주는 것이 아니라
아래와 같이 x만큼의 변위에 따른 keq값을
각각 다시 구해줌으로써
에너지법을 적용할 수 있습니다.

학생분께서 이 부분을 궁금해하시는 것 같아
아래와 같이 풀기는 하였으나
이는 어디까지 설명을 위한 풀이이지
실제로는 이렇게 풀지 않을 겁니다.
(굳이 복잡하게 풀 필요가 없기 때문입니다.)

예제2

예제3

대단히 감사합니다! 에너지법을 이용할 때는 변위가 x인 keq 값을 써야 하군요..! 일주일 동안 이 문제 때문에 잠을 못자고 있었는데 해결되어 너무 시원합니다. 존경합니다!

관련 강의입니다.

교수님 답변해주신 퍼텐셜 에너지 U를 구하는 부분에서 k_eq 가 5k/6 이므로 ,
(1/2) * 5k/6 * (2x)^2 으로 구하면 바로 위에 답변글처럼 mx'' + 16/3*kx = 0 꼴로 나오는데요!
저처럼 생각하면 왜 틀린지 알 수 있을까요..?

다시 복습하다가 궁금한 것이 생겨 질문드립니다. 아래 첨부 파일은 저희 교수님 풀이입니다. 처음에는 교수님께서 실수하신 줄 알았는데, 에너지 법이 아닌 운동방정식을 풀어도 16k/3m 이 나옵니다.
W=5kx/3 이고 물체가 2W로 위로 힘을 받고 있으니 운동방정식을 세우면 위와 같은 답이 나옵니다.
어디가 틀린걸까요..?