ばねにつけた質量 1 kg のおもりが 37 s 間に 25 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。
解答つきばねと振り子ワークシート
1.やさしい
m = 1 kgN = 25t = 37 s
f = Hz
2.やさしい
ばね定数 340 N/m のばねにつけた質量 4.4 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 = 4.4 kgk = 340 N/m
f = Hz
3.ふつう
k = 440 N/m のばねにつけた質量 3.2 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 17 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 = 3.2 kgk = 440 N/mA = 17 cmx = 1 cm
v = m/s
4.ふつう
k = 100 N/m のばねにつけた質量 2.7 kg のおもりを正の向きに 9 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.7 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 = 2.7 kgk = 100 N/mA = 9 cmt = 0.7 s
x = cm
5.むずかしい
150 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 2.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1500 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 = 150 m/sM = 2.5 kgk = 1500 N/m
A = cm
6.むずかしい
k = 100 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 13 cm で振動する。 つり合いの位置から 7 cm のところでの運動エネルギー K を求めよ。
k = 100 N/mA = 13 cmx = 7 cm
K = J
解答
- 1. f = 0.6757 Hz
- 2. f = 1.399 Hz
- 3. v = 1.99 m/s
- 4. x = −3.934 cm
- 5. A = 4.88 cm
- 6. K = 0.6 J
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