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
2.7 kgk = ?

ばねにつけた質量 2.7 kg のおもりが周期 1.3 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 2.7 kgT = 1.3 s
k = N/m
2.やさしい
4.3 kgk = 150 N/m

ばね定数 150 N/m のばねにつけた質量 4.3 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 = 4.3 kgk = 150 N/m
T = s
3.ふつう
L = 1.8 m

長さ 1.8 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 = 1.8 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
t (s)x (cm)1.35 s

k = 390 N/m のばねにつけた質量 2.7 kg のおもりを正の向きに 11 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.35 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 = 390 N/mA = 11 cmt = 1.35 s
x = cm
5.むずかしい
2 kgk = 1000 N/m400 m/s

400 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 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 = 20 gv = 400 m/sM = 2 kgk = 1000 N/m
A = cm
6.むずかしい
0.9 kgk = 200 N/mA = 20 cm

k = 200 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 20 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 0.9 kgk = 200 N/mA = 20 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. k = 63.07 N/m
  2. 2. T = 1.064 s
  3. 3. T = 2.691 s
  4. 4. x = −9.562 cm
  5. 5. A = 17.8 cm
  6. 6. vmax = 2.981 m/s

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。