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
1.8 kgk1 cm

ばねに質量 1.8 kg のおもりをつるすと 1 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 = 1.8 kgx = 1 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
3.5 kgk = 180 N/m

ばね定数 180 N/m のばねにつけた質量 3.5 kg の物体が、なめらかな面の上で振動している。 振動数 f を求めよ。

m = 3.5 kgk = 180 N/m
f = Hz
3.ふつう
2.3 kgk = 410 N/mA = 15 cmx = 8 cm

k = 410 N/m のばねにつけた質量 2.3 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 8 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 2.3 kgk = 410 N/mA = 15 cmx = 8 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 1.4 mT = 3.86 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.4 m の単振り子の小さな振れの周期が 3.86 s であることを見いだす。その惑星の重力加速度 g を求めよ。

L = 1.4 mT = 3.86 s
g = m/s²
5.むずかしい
2 kgk = 200 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 20 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 2 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 200 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 = 20 gv = 200 m/sM = 2 kgk = 200 N/m
A = cm
6.むずかしい
2.9 kgk = 110 N/mA = 14 cm

k = 110 N/m のばねにつけた質量 2.9 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 = 2.9 kgk = 110 N/mA = 14 cm
amax = m/s²

解答

  1. 1. T = 0.2006 s
  2. 2. f = 1.141 Hz
  3. 3. v = 1.694 m/s
  4. 4. g = 3.709 m/s²
  5. 5. A = 19.9 cm
  6. 6. amax = 5.31 m/s²

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。