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
2.9 kgk = 160 N/m

ばね定数 160 N/m のばねにつけた質量 2.9 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 = 2.9 kgk = 160 N/m
f = Hz
2.やさしい
5 kgk = ?

ばねにつけた質量 5 kg のおもりが周期 1.35 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 5 kgT = 1.35 s
k = N/m
3.ふつう
2.7 kgk = 310 N/mA = 19 cmx = 6 cm

k = 310 N/m のばねにつけた質量 2.7 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 19 cm で振動する。つり合いの位置から 6 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 2.7 kgk = 310 N/mA = 19 cmx = 6 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 1.3 mT = 3.72 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.3 m の単振り子の小さな振れの周期が 3.72 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 = 1.3 mT = 3.72 s
g = m/s²
5.むずかしい
2.6 kgk = 340 N/m

k = 340 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 2.6 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 = 2.6 kgk = 340 N/mg = 9.81 m/s²
vmax = m/s
6.むずかしい
0.6 kgk = 400 N/mA = 2 cm

k = 400 N/m のばねにつけた質量 0.6 kg の物体を、つり合いの位置から 2 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 0.6 kgk = 400 N/mA = 2 cm
E = J

解答

  1. 1. f = 1.182 Hz
  2. 2. k = 108.3 N/m
  3. 3. v = 1.932 m/s
  4. 4. g = 3.709 m/s²
  5. 5. vmax = 0.8579 m/s
  6. 6. E = 0.08 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。