解答つきばねと振り子ワークシート

無料で印刷できるばねと振り子のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
2.7 kgk9 cm

ばねに質量 2.7 kg のおもりをつるすと 9 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 次におもりを少し引き下げて放す。その振動の周期 T を求めよ。

m = 2.7 kgx = 9 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
0.5 kgk = ?

ばねにつけた質量 0.5 kg のおもりが周期 2.4 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 0.5 kgT = 2.4 s
k = N/m
3.ふつう
L = ?

周期が 1.3 s になる単振り子の長さはいくらか。g = 9.81 m/s² として、L を求めよ。

T = 1.3 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = 0.5 m

長さ 0.5 m の単振り子がある。g = 9.81 m/s² とする。小さな振れ幅での周期 T を求めよ。

L = 0.5 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
0.5 kgk = 600 N/m300 m/s

300 m/s で動く質量 15 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 0.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 600 N/m の水平なばねにつながれている。生じる振動の振幅 A を cm で求めよ。

m = 15 gv = 300 m/sM = 0.5 kgk = 600 N/m
A = cm
6.むずかしい
2 kgk = 430 N/m

k = 430 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 2 kg のおもりをつけ、静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 おもりの最大の速さ vmax を求めよ。

m = 2 kgk = 430 N/mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s

解答

  1. 1. T = 0.6018 s
  2. 2. k = 3.427 N/m
  3. 3. L = 0.4199 m
  4. 4. T = 1.419 s
  5. 5. A = 25.6 cm
  6. 6. vmax = 0.669 m/s

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。