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
0.2 kgk = 330 N/m

ばね定数 330 N/m のばねにつけた質量 0.2 kg の物体が、なめらかな面の上で振動している。 周期 T を求めよ。

m = 0.2 kgk = 330 N/m
T = s
2.やさしい
2.6 kgk = ?20.5 cm

ばねに質量 2.6 kg のおもりをつるすと 20.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 2.6 kgx = 20.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
3.ふつう
3.7 kgk = 120 N/mA = 15 cmx = 9 cm

k = 120 N/m のばねにつけた質量 3.7 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 15 cm で振動する。つり合いの位置から 9 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 3.7 kgk = 120 N/mA = 15 cmx = 9 cm
v = m/s
4.ふつう
3.6 kgk = 440 N/mA = 9 cmx = 1 cm

k = 440 N/m のばねにつけた質量 3.6 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 9 cm で振動する。つり合いの位置から 1 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 3.6 kgk = 440 N/mA = 9 cmx = 1 cm
v = m/s
5.むずかしい
2.4 kgk = 370 N/mA = 14 cm

k = 370 N/m のばねにつけた質量 2.4 kg の物体を、つり合いの位置から 14 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 2.4 kgk = 370 N/mA = 14 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
2.5 kgk = 800 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 8 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 2.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 800 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 = 8 gv = 200 m/sM = 2.5 kgk = 800 N/m
A = cm

解答

  1. 1. T = 0.1547 s
  2. 2. k = 124.4 N/m
  3. 3. v = 0.6834 m/s
  4. 4. v = 0.9888 m/s
  5. 5. amax = 21.58 m/s²
  6. 6. A = 3.572 cm

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。