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
1.4 kgk = 40 N/m

ばね定数 40 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 = 40 N/m
T = s
2.やさしい
2.5 kgk

ばねにつけた質量 2.5 kg のおもりが 47 s 間に 25 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 2.5 kgN = 25t = 47 s
f = Hz
3.ふつう
t (s)x (cm)0.1 s

k = 250 N/m のばねにつけた質量 0.5 kg のおもりを正の向きに 14 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.1 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 = 0.5 kgk = 250 N/mA = 14 cmt = 0.1 s
x = cm
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
1.8 kgk = 180 N/m

k = 180 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 1.8 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 = 1.8 kgk = 180 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm
6.むずかしい
3.7 kgk = 430 N/mA = 7 cm

k = 430 N/m のばねにつけた質量 3.7 kg の物体を、つり合いの位置から 7 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 3.7 kgk = 430 N/mA = 7 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. T = 1.175 s
  2. 2. f = 0.5319 Hz
  3. 3. x = −8.642 cm
  4. 4. g = 1.618 m/s²
  5. 5. xmax = 19.62 cm
  6. 6. vmax = 0.7546 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。