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 16 s 間に 30 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 0.5 kgN = 30t = 16 s
k = N/m
2.やさしい
3.5 kgk

ばねにつけた質量 3.5 kg のおもりが 50 s 間に 40 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 3.5 kgN = 40t = 50 s
f = Hz
3.ふつう
t (s)x (cm)0.6 s

k = 100 N/m のばねにつけた質量 3.5 kg のおもりを正の向きに 9 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.6 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 = 3.5 kgk = 100 N/mA = 9 cmt = 0.6 s
x = cm
4.ふつう
L = ?

周期が 1.4 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 = 1.4 sg = 9.81 m/s²
L = m
5.むずかしい
3.7 kgk = 310 N/mA = 7 cm

k = 310 N/m のばねにつけた質量 3.7 kg の物体を、つり合いの位置から 7 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 3.7 kgk = 310 N/mA = 7 cm
E = J
6.むずかしい
mk = 480 N/mA = 16 cmx = 15 cm

k = 480 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 16 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 15 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 = 480 N/mA = 16 cmx = 15 cm
U = J

解答

  1. 1. k = 69.4 N/m
  2. 2. f = 0.8 Hz
  3. 3. x = −8.981 cm
  4. 4. L = 0.487 m
  5. 5. E = 0.7595 J
  6. 6. U = 5.4 J

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。