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
0.9 kgk

ばねにつけた質量 0.9 kg のおもりが 60 s 間に 25 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 0.9 kgN = 25t = 60 s
f = Hz
2.やさしい
3.5 kgk = ?

ばねにつけた質量 3.5 kg のおもりが 44 s 間に 15 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 3.5 kgN = 15t = 44 s
k = N/m
3.ふつう
L = 1 m

長さ 1 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 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
L = 1.5 mT = 1.55 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 1.55 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 = 1.55 s
g = m/s²
5.むずかしい
mk = 90 N/mA = 18 cmx = 2 cm

k = 90 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 18 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 2 cm のところにあるときにばねに蓄えられているエネルギー U を求めよ。

k = 90 N/mA = 18 cmx = 2 cm
U = J
6.むずかしい
1.4 kgk = 100 N/m

k = 100 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 1.4 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 = 1.4 kgk = 100 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm

解答

  1. 1. f = 0.4167 Hz
  2. 2. k = 16.06 N/m
  3. 3. T = 2.006 s
  4. 4. g = 24.65 m/s²
  5. 5. U = 0.018 J
  6. 6. xmax = 27.47 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。