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
2.8 kgk = ?22.5 cm

ばねに質量 2.8 kg のおもりをつるすと 22.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 2.8 kgx = 22.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
2.やさしい
1.4 kgk = 330 N/m

ばね定数 330 N/m のばねにつけた質量 1.4 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 = 1.4 kgk = 330 N/m
T = s
3.ふつう
L = ?

周期が 1.3 s になる単振り子の長さはいくらか。g = 9.81 m/s² として、L を求めよ。

T = 1.3 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = 1.6 m

長さ 1.6 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 = 1.6 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
2.2 kgk = 500 N/mA = 6 cm

k = 500 N/m のばねにつけた質量 2.2 kg の物体を、つり合いの位置から 6 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 2.2 kgk = 500 N/mA = 6 cm
vmax = m/s
6.むずかしい
3 kgk = 1000 N/m400 m/s

400 m/s で動く質量 10 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 3 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1000 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 = 10 gv = 400 m/sM = 3 kgk = 1000 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 122.1 N/m
  2. 2. T = 0.4092 s
  3. 3. L = 0.4199 m
  4. 4. T = 2.537 s
  5. 5. vmax = 0.9045 m/s
  6. 6. A = 7.291 cm

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。