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
3.3 kgk = 210 N/m

ばね定数 210 N/m のばねにつけた質量 3.3 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 = 3.3 kgk = 210 N/m
T = s
2.やさしい
2.7 kgk = ?11.5 cm

ばねに質量 2.7 kg のおもりをつるすと 11.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 2.7 kgx = 11.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
3.ふつう
t (s)x (cm)1.35 s

k = 180 N/m のばねにつけた質量 1 kg のおもりを正の向きに 13 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.35 s でのつり合いの位置からの変位 x を符号をつけて求めよ。

m = 1 kgk = 180 N/mA = 13 cmt = 1.35 s
x = cm
4.ふつう
L = 2.9 m

長さ 2.9 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 = 2.9 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
t (s)x (cm)t = ?8

ある物体が周期 3.2 s、振幅 16 cm で単振動をしている。 最大変位 16 cm から変位 8 cm まで動くのに必要な最短時間 t はどれだけか。

T = 3.2 sA = 16 cmx = 8 cm
t = s
6.むずかしい
mk = 470 N/mA = 8 cmx = 7 cm

k = 470 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 8 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 7 cm のところにあるときにばねに蓄えられているエネルギー U を求めよ。

k = 470 N/mA = 8 cmx = 7 cm
U = J

解答

  1. 1. T = 0.7876 s
  2. 2. k = 230.3 N/m
  3. 3. x = 9.623 cm
  4. 4. T = 3.416 s
  5. 5. t = 0.5333 s
  6. 6. U = 1.152 J

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。