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
0.5 kgk = ?

ばねにつけた質量 0.5 kg のおもりが周期 1.75 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 0.5 kgT = 1.75 s
k = N/m
2.やさしい
3.1 kgk = 130 N/m

ばね定数 130 N/m のばねにつけた質量 3.1 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 = 3.1 kgk = 130 N/m
T = s
3.ふつう
t (s)x (cm)1 s

k = 60 N/m のばねにつけた質量 2.5 kg のおもりを正の向きに 7 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 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 = 2.5 kgk = 60 N/mA = 7 cmt = 1 s
x = cm
4.ふつう
1.8 kgk = 220 N/mA = 19 cmx = 7 cm

k = 220 N/m のばねにつけた質量 1.8 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 19 cm で振動する。つり合いの位置から 7 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 1.8 kgk = 220 N/mA = 19 cmx = 7 cm
v = m/s
5.むずかしい
2.5 kgk = 270 N/mA = 20 cm

k = 270 N/m のばねにつけた質量 2.5 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 = 2.5 kgk = 270 N/mA = 20 cm
vmax = m/s
6.むずかしい
1.5 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 1.5 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 = 1.5 kgk = 180 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm

解答

  1. 1. k = 6.445 N/m
  2. 2. T = 0.9703 s
  3. 3. x = 1.299 cm
  4. 4. v = 1.953 m/s
  5. 5. vmax = 2.078 m/s
  6. 6. xmax = 16.35 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。