1.やさしい
ばねにつけた質量 0.5 kg のおもりが 30 s 間に 50 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。
m = 0.5 kgN = 50t = 30 s
f = Hz
解答つきばねと振り子ワークシート
2.やさしい
ばねに質量 1.8 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 = 1.8 kgx = 4.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
k = 90 N/m のばねにつけた質量 2.1 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 = 2.1 kgk = 90 N/mA = 7 cmx = 4 cm
v = m/s
4.ふつう
k = 240 N/m のばねにつけた質量 1.4 kg のおもりを正の向きに 4 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.5 s での速度 v を符号をつけて求めよ。
m = 1.4 kgk = 240 N/mA = 4 cmt = 1.5 s
v = m/s
5.むずかしい
k = 400 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 17 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。
m = 1.4 kgk = 400 N/mA = 17 cm
E = J
6.むずかしい
k = 60 N/m のばねにつけた質量 0.9 kg の物体を、つり合いの位置から 10 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。
m = 0.9 kgk = 60 N/mA = 10 cm
amax = m/s²
解答
- 1. f = 1.667 Hz
- 2. T = 0.4256 s
- 3. v = 0.3761 m/s
- 4. v = −0.372 m/s
- 5. E = 5.78 J
- 6. amax = 6.667 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。