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
1.1 kgk13.5 cm

ばねに質量 1.1 kg のおもりをつるすと 13.5 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 = 1.1 kgx = 13.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
4.7 kgk = 140 N/m

ばね定数 140 N/m のばねにつけた質量 4.7 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 = 4.7 kgk = 140 N/m
T = s
3.ふつう
t (s)x (cm)0.2 s

k = 20 N/m のばねにつけた質量 3 kg のおもりを正の向きに 5 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.2 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 = 3 kgk = 20 N/mA = 5 cmt = 0.2 s
x = cm
4.ふつう
L = ?

周期が 2.6 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 = 2.6 sg = 9.81 m/s²
L = m
5.むずかしい
3 kgk = 190 N/mA = 6 cm

k = 190 N/m のばねにつけた質量 3 kg の物体を、つり合いの位置から 6 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 3 kgk = 190 N/mA = 6 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
2.1 kgk = 400 N/m

k = 400 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 2.1 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 = 2.1 kgk = 400 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm

解答

  1. 1. T = 0.7371 s
  2. 2. T = 1.151 s
  3. 3. x = 4.348 cm
  4. 4. L = 1.68 m
  5. 5. amax = 3.8 m/s²
  6. 6. xmax = 10.3 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。