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 = 220 N/m

ばね定数 220 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 = 220 N/m
f = Hz
2.やさしい
0.1 kgk24 cm

ばねに質量 0.1 kg のおもりをつるすと 24 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 = 0.1 kgx = 24 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
L = ?

周期が 2 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 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = 1.2 mT = 2.31 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.2 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.31 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 = 1.2 mT = 2.31 s
g = m/s²
5.むずかしい
1.1 kgk = 100 N/mA = 12 cm

k = 100 N/m のばねにつけた質量 1.1 kg の物体を、つり合いの位置から 12 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 1.1 kgk = 100 N/mA = 12 cm
E = J
6.むずかしい
2.5 kgk = 400 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 12 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 2.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 400 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 = 12 gv = 200 m/sM = 2.5 kgk = 400 N/m
A = cm

解答

  1. 1. f = 1.211 Hz
  2. 2. T = 0.9828 s
  3. 3. L = 0.994 m
  4. 4. g = 8.878 m/s²
  5. 5. E = 0.72 J
  6. 6. A = 7.571 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。