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
0.6 kgk4.5 cm

ばねに質量 0.6 kg のおもりをつるすと 4.5 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 = 0.6 kgx = 4.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
0.6 kgk

ばねにつけた質量 0.6 kg のおもりが 10 s 間に 25 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 0.6 kgN = 25t = 10 s
f = Hz
3.ふつう
t (s)x (cm)0.65 s

k = 20 N/m のばねにつけた質量 2.8 kg のおもりを正の向きに 7 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.65 s での速度 v を符号をつけて求めよ。

m = 2.8 kgk = 20 N/mA = 7 cmt = 0.65 s
v = m/s
4.ふつう
2.7 kgk = 70 N/mA = 7 cmx = 4 cm

k = 70 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 7 cm で振動する。つり合いの位置から 4 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 2.7 kgk = 70 N/mA = 7 cmx = 4 cm
v = m/s
5.むずかしい
1.4 kgk = 330 N/mA = 13 cm

k = 330 N/m のばねにつけた質量 1.4 kg の物体を、つり合いの位置から 13 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 1.4 kgk = 330 N/mA = 13 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
mk = 460 N/mA = 19 cmx = 3 cm

k = 460 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 19 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 3 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 = 460 N/mA = 19 cmx = 3 cm
U = J

解答

  1. 1. T = 0.4256 s
  2. 2. f = 2.5 Hz
  3. 3. v = −0.1845 m/s
  4. 4. v = 0.2925 m/s
  5. 5. amax = 30.64 m/s²
  6. 6. U = 0.207 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。