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
1.2 kgk = ?12 cm

ばねに質量 1.2 kg のおもりをつるすと 12 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 1.2 kgx = 12 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
2.やさしい
2.6 kgk = ?

ばねにつけた質量 2.6 kg のおもりが周期 0.8 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 2.6 kgT = 0.8 s
k = N/m
3.ふつう
L = 1.8 mT = 2.83 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.8 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.83 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 = 1.8 mT = 2.83 s
g = m/s²
4.ふつう
L = 1.5 m

長さ 1.5 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 = 1.5 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
2 kgk = 220 N/mA = 4 cm

k = 220 N/m のばねにつけた質量 2 kg の物体を、つり合いの位置から 4 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 2 kgk = 220 N/mA = 4 cm
vmax = m/s
6.むずかしい
4 kgk = 1300 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 8 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 4 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1300 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 = 8 gv = 200 m/sM = 4 kgk = 1300 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 98.1 N/m
  2. 2. k = 160.4 N/m
  3. 3. g = 8.873 m/s²
  4. 4. T = 2.457 s
  5. 5. vmax = 0.4195 m/s
  6. 6. A = 2.217 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。