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
3.8 kgk = 150 N/m

ばね定数 150 N/m のばねにつけた質量 3.8 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 = 3.8 kgk = 150 N/m
f = Hz
2.やさしい
1.5 kgk = ?

ばねにつけた質量 1.5 kg のおもりが周期 0.45 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 1.5 kgT = 0.45 s
k = N/m
3.ふつう
t (s)x (cm)1.25 s

k = 400 N/m のばねにつけた質量 2.5 kg のおもりを正の向きに 6 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.25 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 = 2.5 kgk = 400 N/mA = 6 cmt = 1.25 s
x = cm
4.ふつう
L = 0.8 mT = 2.91 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 0.8 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.91 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 = 0.8 mT = 2.91 s
g = m/s²
5.むずかしい
2.3 kgk = 270 N/m

k = 270 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 2.3 kg のおもりをつけ、静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 ばねの最大の伸び xmax を cm で求めよ。

m = 2.3 kgk = 270 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm
6.むずかしい
0.7 kgk = 450 N/mA = 6 cm

k = 450 N/m のばねにつけた質量 0.7 kg の物体を、つり合いの位置から 6 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 0.7 kgk = 450 N/mA = 6 cm
E = J

解答

  1. 1. f = 0.9999 Hz
  2. 2. k = 292.4 N/m
  3. 3. x = −5.968 cm
  4. 4. g = 3.73 m/s²
  5. 5. xmax = 16.71 cm
  6. 6. E = 0.81 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。