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
4.6 kgk = 110 N/m

ばね定数 110 N/m のばねにつけた質量 4.6 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 = 4.6 kgk = 110 N/m
f = Hz
2.やさしい
1.2 kgk3 cm

ばねに質量 1.2 kg のおもりをつるすと 3 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 = 1.2 kgx = 3 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
L = 1.1 m

長さ 1.1 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 = 1.1 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
L = 1.5 mT = 6.05 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.5 m の単振り子の小さな振れの周期が 6.05 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 = 1.5 mT = 6.05 s
g = m/s²
5.むずかしい
mk = 250 N/mA = 14 cmx = 4 cm

k = 250 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 14 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 4 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 = 250 N/mA = 14 cmx = 4 cm
U = J
6.むずかしい
3.1 kgk = 90 N/mA = 10 cm

k = 90 N/m のばねにつけた質量 3.1 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 = 3.1 kgk = 90 N/mA = 10 cm
amax = m/s²

解答

  1. 1. f = 0.7783 Hz
  2. 2. T = 0.3475 s
  3. 3. T = 2.104 s
  4. 4. g = 1.618 m/s²
  5. 5. U = 0.2 J
  6. 6. amax = 2.903 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。