ばねと棒

 ALL モード 
長さ$L$,質量$m$の一様な棒の一端を天井に取り付け,他端にばね定数$k$のばねをつないだ。

ある力でばねを横に引くと,図のように棒と鉛直方向とのなす角が$\theta$となり,ばねは水平になって静止した。このとき,ばねは自然の長さからどれだけ伸びているか。正しいものを,下のうちから一つ選べ。ただし,天井と棒,棒とばねは自由に回転できるようにつながれており,棒とばねは鉛直面内にあるとする。また,ばねの質量は無視できるものとし,重力加速度の大きさを$g$とする。
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